被动微波遥感反演土壤水分实验研究.pdf

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导师签名:别狮签字日期:驯·多’独创性声明学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:每蒲学位论文作者签名:毒泻本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文期:.本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:半年函签字日期:弧‘中作了明确的说明并表示谢意。日索、交流。一年口一年半口两年口
摘要被动微波遥感反演土壤水分的实验研究土壤水分在全球气候环境变化中具有重要作用,被动微波遥感不受光照条件限制,能够全天候工作,而且能够穿透植被,并对土壤具有一定的穿透能力,是众多监测土壤水分技术中最有效的手段之一,然而目前对于土壤表面粗糙度影响下的土壤水分监测研究还不够成熟,需要进一步的研究。本文分析了被动微波遥感反演土壤水分国内外研究现状,在前人相关理论与方法的研究基础之上,基于土壤的微波辐射特性,通过双波段、波辐射计对不同水分、不同表面粗糙度的土壤微波辐射特性进行了实验研究,分析了土壤湿度与土壤的微波发射率、土壤粗糙度与微波遥感指数之间的定量关系,建立了土壤湿度与微波发射率、粗糙度与微波遥感指数间的经验模型。实验结果发现:①在土壤表面平整时,土壤湿度与土壤微波发射率呈线性负相关,即随着土壤湿度的增加,土壤微波发射率线性下降。②在入射角为。~。范围内,无论是垂直还是水平极化,。入射角时微波对土壤测湿灵敏度最大,表明在入射角。的水平极化下微波反演土壤水分的效果最好。③随着土壤表面粗糙度的增加,微波极化指数与微波发射率极化差醒杆下降、趋于平稳、再缓慢上升的趋势,其随粗糙度变化呈现二次曲线相关关系。研究结果为星载被动微波遥感反演土壤水分研究和模型建立提供了一定的实验理论依据。关键词:被动微波遥感;土壤水分;粗糙度;微波辐射计东北大学硕士学位论文摘要
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东北大学硕士学位论文:籹;簃Ⅳ
参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯攻读学位期间发表的论文及科学研究经历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第率笛檠芯坑虢峁治觥结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.寥篮省被动微波反演土壤水分模型与算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯微波辐射计定标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯地表参数的测量方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:土壤表面平整时土壤水分的微波辐射特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:不同粗糙度表面下的土壤微波辐射特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.荽碛虢峁治觥东北大学硕士学位论文Ⅵ目录
第滦髀研究目的与意义在地球系统中,水、能量和碳循环紧密相关,陆地和大气能量交换由于土壤水含量的变化而在很大程度上受到表面阻滞作用的影响。土壤水分是陆地水圈状态的决定因素之一,并对陆地表面蒸散、水的运移、碳循环有很强的控制作用。从而成为全球水、能量、碳循环的一个基础性决定因素。由此可见,土壤水分是全球能量环流过程中需要考虑的重要因素之一。一直以来,人们在解决全球变化、气象、水文、农业等方面的研究过程中,期待着能够获得不同空间尺度,高时间、空间分辨率的土壤水分分布情况。因为获取土壤湿度和地表温度的空间分布,是研究全球范围内水循环、能量平衡和气象预报的先决条件。然而大尺度情况下土壤水分的分布情况随降雨以及地表情况的不同,在不同尺度上都有很大的差异。传统的土壤水分测量方法只能得到有限测量点的数据,仅能反应测量点周围有限区域的土壤水分情况。而星载遥感卫星传感器提供了一种能够应用于大范围尺度上土壤水分和地表温度的监测手段,星载遥感数据已经在空间上对信息进行了平均,由此得到的地表参数相比于实测结果将更适于作为区域性或大尺度陆面、气候模式的输入参数。利用可见光、近红外等遥感器进行大尺度上的土壤水分、地表温度研究的理论和应用已经得到很大发展,但是由于这些星载遥感器容易受到云盖、气溶胶、太阳照射条件及植被覆盖的影响,使得其在对土壤水分和地表温度的研究当中受到极大的影响,利用可见光、近红外传