第七届青年地学论坛

      基于微波和光学信号等多源遥感数据融合的土壤水分降尺度技术是高效获取大尺度区域的高时空分辨率土壤水分时空信息的重要方法。然而，该研究领域目前仍有诸多尚待解决的难点。其中一个重要的问题便是已有研究所采用的降尺度模型主要适用于干旱和半干旱区地表环境，而在湿润地表条件下的普适性并不理想。
      本研究以经典的DISPATCH (DISaggregation based on a Physical And Theoretical scale CHange)土壤水分降尺度模型为基础，通过在原有模型中增加基于短波红外和近红外反射率通道的Normalized Multiband Drought Index(NMDI)遥感指数，开发得到了改进型的非线性降尺度模型。之后以AMSR-2土壤水分为数据源，通过该改进模型研制得到中国大陆地区的1km分辨率逐日土壤水分数据集（2016年全年），并在中国西藏那曲卫星土壤水分观测站开展了定量对比验证。研究和验证结果表明：（1）改进的非线性降尺度模型将原DISPATCH模型在湿度气候区（以中国江淮以南地区为代表）对土壤水分估算的交叉验证误差从0.175 cm³/cm³减小到0.075 cm³/cm³，后者所代表的估算精度与中国北方干旱和半干旱地区的降尺度结果精度及AMSR-2土壤水分数据的原始精度均非常接近；（2）基于改进降尺度模型得到的千米级土壤水分信号与那曲站点观测土壤水分在高土壤含水量变化区间范围内的一致性显著高于原模型降尺度结果与站点数据的一致性。
      该研究工作有效提升了现有基于“光学-微波”信号融合的土壤水分降尺度方法在大空间尺度上的普适性，为未来研制全球尺度的千米级遥感土壤水分产品奠定了良好的理论基础。
 

被动微波,土壤蒸发效率（Soil evaporative efficiency）,地表土壤水分,降尺度,归一化多波段干旱指数 （NMDI）