农作物覆盖区土壤含水量多源遥感反演方法

发布时间：2022-12-08 02:06

　　土壤含水量是水分平衡的重要参量,在水文、气候和生态等研究领域都具有重要的作用,土壤含水量更是植被所需水资源的主要来源,区域尺度表层土壤含水量的获取一直是土壤含水量研究的重点。土壤含水量获取方法很多,但均以点测量为主,以点代面,难以实现土壤含水量大面积快速监测。遥感技术的快速发展,完美的解决了土壤含水量动态、实时监测这一难题,微波遥感更以其全天候、全天时、对地表具有一定的穿透能力等优点被广泛用于地表土壤含水量反演。本文利用Radarsat-2 C波段雷达数据并结合研究区实测数据,对经验模型的示范区适用性进行讨论分析,优选出研究区最佳经验模型,为提高裸土地表土壤含水量反演精度提供借鉴。在系统分析雷达系统参数、地表参数对后向散射系数影响机理基础上,基于IEM理论模型并结合研究区土壤质地状况,以影像像元为计算单元,建立不同地点的地表温度值（主敏感因子）与土壤介电常数的关系模型及裸露地表土壤含水量反演半经验模型,将土壤含水量反演值绝对误差（≤±0.06）的点由经验模型的43%提高到78%,显著提高不同区域土壤类型的适用性。为剔除玉米冠层对土壤含水量反演的影响,本文以PROSAIL辐射传输模型为基... 

【文章页数】：93 页

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 已有研究存在的不足
    1.3 研究内容与目标
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标
    1.4 研究方法与技术路线
    1.5 论文组织结构
2 土壤含水量微波反射特征
    2.1 微波雷达及其方程
        2.1.1 微波雷达方程
        2.1.2 后向散射系数
    2.2 微波雷达系统参数
        2.2.1 微波雷达频率
        2.2.2 雷达入射角
        2.2.3 极化方式
    2.3 地表微波散射特征
        2.3.1 土壤含水量
        2.3.2 土壤介电常数
        2.3.3 地表粗糙度
3 裸土区地表土壤含水量反演方法
    3.1 研究区概况及数据源介绍
    3.2 裸土地表最佳经验模型优选
        3.2.1 裸土地表微波散射模型介绍
        3.2.2 半经验Oh（02）模型研究区适用性分析
        3.2.3 经验Dubois模型研究区适用性分析
    3.3 深州市研究区裸土区土壤含水量反演半经验Dubois模型构建
        3.3.1 基于IEM模型模拟σ _(vv)~o?σ_(hh)~o 与土壤含水量及粗糙度参数的关系
        3.3.2 基于IEM模型模拟(σ (_(hh)~o)~2+σ_((vv)~o)~2)~(0.5) 与地表均方根高度的关系
    3.4 结果与分析
    3.5 本章小结
4 植被覆盖区植被冠层含水量反演方法
    4.1 植被冠层含水量表示方式
    4.2 基于Landsat 8 OLI数据的植被冠层水分指数初步筛选
    4.3 基于PROSAIL辐射传输模型植被冠层含水量反演方法
    4.4 基于实测数据的最佳植被冠层水分指数优选
    4.5 VCWC反演精度验证
    4.6 本章小结
5 植被覆盖区表层土壤含水量反演方法
    5.1 稀疏植被区表层土壤含水量反演
        5.1.1 基于“水-云”模型的稀疏植被区表层土壤含水量反演
        5.1.2 基于多参数“水-云”模型稀疏植被区表层土壤含水量反演
        5.1.3 结论与分析
    5.2 浓密植被区表层土壤含水量反演
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 创新点
    6.3 存在的不足与展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集



本文编号：3713330