AMSR-E土壤水分产品评价及在干旱监测中的应用

分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》

王静 方锋

摘要： 土壤水分在地表能量交换和气候变化中有重要作用。干旱为常见的自然灾害，土壤水分是反映干旱最直观的指标，利用微波遥感监测地表土壤水分具有明显优势，微波土壤水分产品也在干旱监测中具有重要作用，但由于地表下垫面的差异和反演算法的精度，使土壤水分产品的应用受到了限制，因此，本研究对广泛使用的AMSR-E（Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System）土壤水分产品在中国范围内的精度及在干旱监测中的作用进行评价。结果表明：AMSR-E能较好的反映站点不同深度的土壤水分情况，大多数站点存在极显著相关关系，但20 cm相关性低于10 cm，且高相关系数区域明显缩小；下垫面为白地的农试站观测的土壤水分和AMSR-E土壤水分产品之间的相关性显著高于种植作物下的农田区这2种数据的相关性；对于大多数下垫面类型，站点土壤水分和AMSR-E土壤水分之间存在明显的正相关关系，且达到极显著相关，对10 cm土壤水分观测，相关性最好的是种植高梁下观测的土壤水分，相关性达到了0.579，对20 cm土壤水分观测，相关性最好的是棉花下观测的土壤水分，相关性达到0.528。春季、夏季和秋季的相关性较高，而冬季相关性略低；在种植作物的情况下，东北、华南和西北地区，站点和AMSR-E土壤水分观测相关性较好，仅考虑白地的情况下，西北、西南和华中区域，这2种数据的相关性更高些；AMSR-E较农试站土壤水分取值范围宽，但不同区域AMSR-E土壤水分取值峰值不同，华北区域2种土壤水分观测分布和波动较为一致；AMSR-E基本能反映北方干旱和南方多雨引起的土壤水分差异趋势；大多数站点和大多数作物类型下，10 cm站点土壤水分和AMSR-E土壤水分相关性较好的情况下，20 cm也会有这样的表现。其次，AMSR-E土壤水分产品提取的土壤水分距平百分率与同期的降水距平百分率之间的相关性较好，尤其在西北地区和北方大部分区域更明显，AMSR-E土壤水分产品能较好的反映降水的波动和干旱的发生状况。

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