被動(dòng)微波土壤水分產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)研究進(jìn)展

王春梅，顧行發(fā)，余 濤，周 翔，占玉林，韓樂(lè)然，謝秋霞

(1.中國(guó)科學(xué)院 遙感與數(shù)字地球研究所，北京 100094； 2.國(guó)家高分專項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)中心，北京 100094； 3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

土壤水分是水文模型、氣候預(yù)測(cè)模型、干旱監(jiān)測(cè)模型、作物估產(chǎn)模型的重要參量，也是全球氣候變化和陸面數(shù)據(jù)同化研究的重要數(shù)據(jù)源[1]；因此，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)土壤水分具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的土壤水分監(jiān)測(cè)方法雖然能夠精確測(cè)量單點(diǎn)的土壤水分，但不能滿足大尺度、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土壤水分的要求。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展與完善，基于衛(wèi)星可見(jiàn)光-近紅外及熱紅外數(shù)據(jù)、主動(dòng)微波、被動(dòng)微波的土壤水分監(jiān)測(cè)方法相繼研發(fā)，這使得大尺度、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土壤水分成為可能。鑒于對(duì)土壤水分的強(qiáng)敏感性和高時(shí)間重復(fù)性，被動(dòng)微波遙感數(shù)據(jù)已成為陸表土壤水分遙感產(chǎn)品的主要數(shù)據(jù)源，在全球土壤水分監(jiān)測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景[2-3]。國(guó)內(nèi)外各知名研究機(jī)構(gòu)都在發(fā)布自己的全球土壤水分遙感產(chǎn)品，如美國(guó)的AMSR-E和SMAP、歐洲太空局的SMOS MIRAS和我國(guó)的FY-3。

然而，目前遙感信息產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)工作嚴(yán)重滯后，這使得區(qū)域尺度的遙感信息與地面測(cè)量尺度的地表觀測(cè)信息脫節(jié)，進(jìn)而制約了定量遙感產(chǎn)品在不同領(lǐng)域更好的推廣與應(yīng)用。隨著業(yè)務(wù)化和工程化進(jìn)程對(duì)定量遙感產(chǎn)品精度要求的不斷提高，遙感數(shù)據(jù)信息產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)變得極為重要。

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