《新型靜止氣象衛星數據反演土壤水分算法研究》是依託山西大學，由張霄羽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型靜止氣象衛星數據反演土壤水分算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張霄羽
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
土壤水分是陸面生態系統水循環的重要組成部分，也是研究地表能量交換的基本要素。本項目針對國內外光學遙感反演土壤水分所存在的關鍵問題，從深層挖掘靜止氣象衛星多時相、多光譜遙感數據的角度出發，在已有研究成果的基礎上，利用具有較強物理機理的SVAT模型，模擬生成不同大氣狀況、土壤物理特性和植被覆蓋等下墊麵條件下的地表溫度晝夜變化數據、短波淨輻射數據和土壤水分等相關參數資料庫；以此資料庫為依據，探索不同大氣狀況下地表溫度變化與土壤水分的關係，基於熱力學方程和能量平衡原理，從理論上建立多時相、多光譜數據反演土壤水分算法；在此基礎上，利用地面實測數據驗證並完善此算法；最後利用MSG-SEVIRI和FY-2C遙感數據實現動態監測區域土壤水分變化的套用示範。該研究將為豐富土壤水分遙感反演理論和方法，促進定量遙感在全球變化、國民經濟等領域中的套用做出貢獻。
結題摘要
土壤水分是陸面生態系統水循環的重要組成部分，也是研究地表能量交換的基本要素。本項目針對國內外光學遙感反演土壤水分存在的關鍵問題，從深層挖掘靜止氣象衛星多時相、多光譜遙感數據的角度出發，基於土壤-植被-大氣界面傳輸模型模擬、地面觀測驗證和衛星遙感數據套用，建立了多時相多光譜遙感數據估算地表土壤水分的方法。首先，基於地表溫度日周期變化模型各個參數對地表土壤水分的敏感性分析，提出了利用多時相多光譜光學遙感數據估算裸地表土壤水分線性模型，並對估算結果進行了地面觀測數據的驗證；其次，考慮植被覆蓋條件下土壤水分反演的複雜性，從構建地表溫度變化斜率植被乾旱指數結合三角空間法和神經網路方法兩個方面提出反演植被覆蓋情況下地表土壤水分的方法；再者，基於風雲二號靜止氣象衛星數據完成了區域尺度土壤水分估算；最後，基於熱力學方程，探討了部分時段有雲條件下土壤水分反演的可能性，為將來利用多時相多光譜遙感數據反演土壤水分研究提供一定的理論依據。其中，共發表科技論文8篇，其中，SCI論文兩篇，EI論文兩篇。本項目所取得的研究成果將促進土壤水分遙感獲取的理論與實踐的發展。
