第七届青年地学论坛

摘要：被动微波遥感是监测土壤水分的重要手段。在地表复杂的山区，像元尺度的地表亮度温度受辐射计的观测方向（入射角和方位角）、地表异质性以及高大山体对周围地表的遮挡等因素影响，其反演的土壤水分往往难以达到预期的精度。本文改进了山区微波辐射传输模型，并以黑河上游地区为例，使用EcoHAT生态水文模拟系统中的分布式时变增益水文模型（RS-DTVGM模型）模拟土壤水分分布作为山区微波辐射传输模型的输入数据，以变异函数定量化土壤水分空间异质性强度，研究地形与地表异质性对山区微波辐射特征的影响，并使用单通道算法（SCA）反演土壤水分。结果表明：与平坦地表相比，在不同的土壤水分分布下，地形起伏造成水平极化亮温增大约4~10K，垂直极化亮温降低约6~12K；方位角使水平极化亮温产生约0~4K的变化，使垂直极化亮温产生约0~5K的变化，且土壤水分异质性越强，亮温随方位角变化越大；亮温反演的土壤水分值与生态水文模型模拟的土壤水分值之间存在约1%~4%的差异，地形因素使得土壤水分反演值存在一定的误差。这些结果为建立地形校正模型，提高土壤水分反演精度提供了一定的科学依据。

被动微波遥感，地形，辐射特征，土壤水分反演