遥感在监测土壤含水量领域的应用

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1、龙源期刊网 http:/遥感在监测土壤含水量领域的应用作者：朱比乐 胡嘉敏来源：大东方2018年第 08期摘 要：土壤含水量是土壤的一项重要指标，高质量的土壤含水量数据在干旱监测、水文 过程、生态过程、精细农业等问题研究中具有重要意义，如何获取不同尺度的、高精度的土壤 含水量数据一直是人们研究的重点。本文针对利用不同的遥感方式测定裸露地表土壤含水量和 植被覆盖地表土壤含水量的问题，结合所学知识和相关文献叙述遥感对于土壤含水量的研究进 展，指出了遥感在土壤水分研究的发展趋势。关键词：土壤含水量；微波遥感；热红外遥感；高光谱遥感土壤水分是土壤的重要组成部分，是影响陆地表面的吸收、反射和发射等特性的

2、关键因 素，在地球表面与大气层之间的物量循环中起着重要的作用。土壤含水量作为表征一定土层深 度下土壤干湿程度的物理量，是土壤水分的关键参数。传统土壤含水量的测定方法主要有烘干 称重法、中子仪法、电阻法等，但是速度慢、成本高。相较于传统的土壤含水量测定方法，遥 感技术以其可实现大面积观测，高分辨率等特点，可以实时高效的提供大范围精准的土壤含水 量信息。一、可见光近红外波段的应用1965年，Bowers S A和Hanks R J开启了在可见光一近红外波段研究土壤含水量的先河， 他们发现土壤反射率随着土壤含水量的增加而逐渐降低，尤其是在760 nm、970 nm、1190 nm、1450 nm和1

3、940 nm等水分吸收波段1，这为可见光一近红外波段遥感监测水分奠定了 基础。经历了近半个世纪的发展，众多学者都先后证实土壤含水量与可见光一近红外波段的光 谱反射率有较强的相关性，并反演了土壤含水量。二、热红外遥感的应用热红外遥感监测土壤含水量的方法主要是热惯量法。热惯量作为土壤本身的一种热特性能 够引发土壤表层温度的变化，对土壤温度日较差产生影响。同时由于水分的热容量和热传导率 与湿润土壤的热惯量呈正相关，使得利用热惯量法监测土壤水分含量具有可行性2。随着热 惯量法遥感土壤水分理论的成熟，对于在裸露或植被覆盖度较低时土壤水分遥感采用热惯量法 的效果已得到认可该方法具有明确的物理意义，简单、易于实施，估测精度较高，适用于裸露 及植被覆盖度低的区域。三、微波遥感的应用遥感技术的应用中，微波遥感传感器就具有全天时、全天候和穿透能力强的特点。微波土 壤湿度遥感研究始于20世纪80年代，星载合成孔径雷达数据是主要数据源之一。地表覆盖对