被動微波土壤水分產品真實性檢驗研究進展

王春梅，顧行發，余 濤，周 翔，占玉林，韓樂然，謝秋霞

(1.中國科學院 遙感與數字地球研究所，北京 100094； 2.國家高分專項應用技術中心，北京 100094； 3.中國科學院大學，北京 100049)

土壤水分是水文模型、氣候預測模型、干旱監測模型、作物估產模型的重要參量，也是全球氣候變化和陸面數據同化研究的重要數據源[1]；因此，準確監測土壤水分具有重要的學術意義和應用價值。傳統的土壤水分監測方法雖然能夠精確測量單點的土壤水分，但不能滿足大尺度、動態監測土壤水分的要求。隨著衛星遙感技術的發展與完善，基于衛星可見光-近紅外及熱紅外數據、主動微波、被動微波的土壤水分監測方法相繼研發，這使得大尺度、動態監測土壤水分成為可能。鑒于對土壤水分的強敏感性和高時間重復性，被動微波遙感數據已成為陸表土壤水分遙感產品的主要數據源，在全球土壤水分監測中具有廣闊的應用前景[2-3]。國內外各知名研究機構都在發布自己的全球土壤水分遙感產品，如美國的AMSR-E和SMAP、歐洲太空局的SMOS MIRAS和我國的FY-3。

然而，目前遙感信息產品的真實性檢驗工作嚴重滯后，這使得區域尺度的遙感信息與地面測量尺度的地表觀測信息脫節，進而制約了定量遙感產品在不同領域更好的推廣與應用。隨著業務化和工程化進程對定量遙感產品精度要求的不斷提高，遙感數據信息產品的真實性檢驗變得極為重要。

研究表明，星載被動微波遙感的土壤水分反演效果并未達到預期精度(0.07 cm3·cm-3或0.04 cm3·cm-3)，產品低精度與產品間不一致性的問題與“用戶”的實用需求矛盾突出，極大限制了遙感產品的實用價值[4-7]。……