土壤水分是環(huán)境研究中的重要變量之一,它影響著地表和大氣之間的水和能量通量的交換,在水資源管理、環(huán)境監(jiān)測以及全球氣候變化研究中起著非常重要的作用。因此準確估計土壤濕度的時空變化對許多環(huán)境研究至關(guān)重要。遙感技術(shù)的發(fā)展,使得快速、大面積、周期性土壤水含量監(jiān)控成為可能,遙感反演土壤水分逐漸成為大區(qū)域干旱監(jiān)測的最常用手段之一。在土壤水分遙感手段獲取方法中,由于紅光波段和近紅外波段對土壤水分和植被信息比較敏感,且大部分衛(wèi)星都能獲取這兩個波段數(shù)據(jù)。因此由紅光和近紅外波段反射率構(gòu)成的NIR-Red光譜特征空間方法經(jīng)常被用估計土壤含水量。NIR-Red三角空間分布的下邊線被認為是純裸土像元構(gòu)成的土壤線。然而,由于遙感圖像空間分辨率有限,且云層成像和水域成像等原因,因此,三角空間分布的下邊線并非全由裸土構(gòu)成,這導致了土壤線估計不準確,從而降低了土壤水估計精度。另外,基于NIR-Red特征空間的水含量估計本質(zhì)上僅適合裸土和低植被區(qū)域,對于高植被覆蓋區(qū)域,由于衛(wèi)星傳感器接收到的反射率其實是植被表面的反射率,已經(jīng)不再能表達植被覆蓋下的土壤水分信息,因此,該模型無法估計下墊面的土壤水含量。本文針對以上兩個問題展開... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

由于澳大利亞沒有全面覆蓋的土壤水分實測數(shù)據(jù)，我們選擇位于澳洲新南威爾斯西南部，區(qū)域平坦，森林植被相對較少的 Yanco 地區(qū)，它是馬蘭比季河土壤水分監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（Murrumbidgee Soil Moisture Monitoring Network, MSMMN）[53]的三個監(jiān)測區(qū)域之一。MSMMN 數(shù)據(jù)適合于遙感研究。Ellett 等人[54]應(yīng)用這些數(shù)據(jù)集來評估衛(wèi)星預(yù)測的潛力。此外，Draper 等[55]利用這些數(shù)據(jù)提出一個評估 AMSR-E 衛(wèi)星土壤水分產(chǎn)品的框架。Guerschman 等熱[56]也利用 MSMMN 收集潛熱通量數(shù)據(jù)，驗證 MODIS 衍生的蒸散量的產(chǎn)品。本文使用的實測土壤水分數(shù)據(jù)為 Yanco 中 MSMMN 項目采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)[53]。其中，圖 2.1 展示了部分地面的觀測站點，這些站點測量數(shù)據(jù)由 0-5 厘米、0-30 厘米、30-60 厘米和 60-90 厘米的平均土壤濕度和平均土壤溫度組成。這些數(shù)據(jù)是開放訪問的，可以在 http://www.oznet.org.au/下載。其中，土壤含水量每 60s 取樣一次，平均 20 或 30 分鐘能將所有站點取樣完成。土壤溫度每 20min 記錄一次，深度為 2.5cm 和 15cm。在本文的研究中，使用了深度為 0-5 厘米的實測土壤水分數(shù)據(jù)和深度在 2.5 厘米的土壤溫度數(shù)據(jù)。如圖 2.2 所示，澳大利亞 Yanco 區(qū)域，右上角顯示了 Yanco 區(qū)域分布的 37 個站點。

圖 2.2 研究區(qū)域 Yanco 以及 Yanco 區(qū)域中的 37 個站點Fig 2.2 Research area Yanco and 37 sites inYanco area表 2.1 Yanco 區(qū)域的 Landsat8 衛(wèi)星影像和實測數(shù)據(jù)Tab 2.1 Landsat 8 satellite imagery and measured data in Yanco regionLandsat8 衛(wèi)星 影像獲取時間 實測站點個數(shù)LC080920842013051901T1 2013-05-19 24LC080920842013070601T1 2013-07-06 24LC080920842013112701T1 2013-11-27 19LC080920842013121301T1 2013-12-13 29LC080920842013122901T1 2013-12-29 28LC080920842014011401T1 2014-01-14 23LC080920842014013001T1 2013-01-30 27LC080920842015011701T1 2015-01-17 28LC080920842015061001T1 2015-06-10 24

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于駐波率原理的土壤水分測量技術(shù)的研究[D]. 馮磊.中國農(nóng)業(yè)大學 2005



本文編號：3328487