基于土壤微波辐射布儒斯特角反演土壤含水率

• 作者: 刘素美 孙林 孙根云 艾璐 马红章
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤 水分 遥感 粗糙度 被动微波辐射 布儒斯特角
• 年，卷（期）: 2020,（14）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 182-187
• 页数: 6页
• 分类号: TP722.6|S152.7
• 字数: 4339字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.14.022

摘要

在利用被动微波遥感技术进行裸露地表土壤含水率(Soil Moisture Content,SMC)的反演中,土壤粗糙度是制约反演精度的最关键因素.该研究利用改进的积分方程模型(Advanced Integral Equation Model,AIEM)进行地表多角度微波发射率的模拟,探索地表微波辐射多角度信息用于提高地表SMC反演精度的可行性.基于不同SMC和不同粗糙度地表多角度V极化发射率数据的变化趋势提取土壤介质布儒斯特角,结果表明,土壤布儒斯特角对SMC具有较高的敏感性,C波段(6.6 GHz)不同含水率土壤的布儒斯特角分布在60°～80°范围内.基于AIEM模拟数据的分析发现,土壤布儒斯特角正切值与SMC具有较好的线性关系,线性拟合决定系数为0.94,均方根误差为0.027 cm3/cm3,并得到了基于布儒斯特角的裸露地表SMC反演算法.基于模拟数据的算法验证结果表明,算法的SMC预测值与理论值的决定系数为0.95,均方根误差为0.024 cm3/cm3.算法在不同土壤粗糙度自相关函数下均表现出稳健的特性,SMC预测精度最大均方根误差为0.027 cm3/cm3,最小为0.023 cm3/cm3.基于布儒斯特角的SMC反演算法利用的是多角度土壤发射率的相对变化而非其绝对数值,该研究为SMC的多角度被动微波遥感提供了一种不同的研究思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙林	山东科技大学测绘科学学院	64	689	14.0	24.0