| 基于土壤微波辐射布儒斯特角反演土壤含水率 |
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| 引用本文： | 马红章,艾璐,刘素美,孙根云,孙林.基于土壤微波辐射布儒斯特角反演土壤含水率[J].农业工程学报,2020,36(14):182-187. |
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| 作者姓名： | 马红章 艾璐 刘素美 孙根云 孙林 |
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| 作者单位： | 中国石油大学(华东)理学院,青岛 266580;中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院,青岛 266580;山东科技大学测绘科学学院,青岛 266590 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41971292）；山东省自然科学基金项目（ZR2017MD007、ZR2018BD007） |
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| 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0.027cm~3/cm~3,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 cm~3/cm~3。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 cm~3/cm~3,最小为0.023cm~3/cm~3。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。
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| 关 键 词： | 土壤 水分 遥感 粗糙度 被动微波辐射 布儒斯特角 |
| 收稿时间： | 2020/2/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/10 0:00:00 |
Inversion of soil moisture based on Brewster angle of soil microwave radiation |
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| Ma Hongzhang,Ai Lu,Liu Sumei,Sun Genyun,Sun Lin.Inversion of soil moisture based on Brewster angle of soil microwave radiation[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2020,36(14):182-187. |
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| Authors: | Ma Hongzhang Ai Lu Liu Sumei Sun Genyun Sun Lin |
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| Institution: | 1.College of Science, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;;2.College of Oceanography and Space Informatics, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;; 3.Geomatics College, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | soils moisture remote sensing soil roughness passive microwave radiation Brewster angle |
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