罗 宇， 罗 曼， 范嘉智， 罗林艳， 段思汝

(1.中国气象局 气象干部培训学院 湖南分院， 湖南 长沙 410125； 2.气象防灾减灾湖南省重点实验室， 湖南 长沙 410118； 3.湖南省气象信息中心， 湖南 长沙 410118)

土壤水分是全球陆面生态系统能量和水循环的重要组成部分，在生态、农业、气象及气候等领域研究中居重要地位[1-3]。大面积土壤水分观测可为各地农作物估产、干旱预测和农业灾害监测等提供科学依据[4]。常见的土壤水分观测方法主要有田间实测、模型估算和卫星遥感等[5]，其中田间实测最为准确，但因其只能定点观测，所以其数据代表性较为有限，较难实现大范围地区土壤湿度的监测[6]。由于微波能较好穿透大气中云层雨区，可全天候获取地表辐射信息，因此自1978年第一套被动式微波遥感设备升空以来，利用微波遥感数据反演陆面表层土壤湿度信息展现出巨大的应用潜力[7-8]。已发射的被动式微波传感器主要有中国风云三系列卫星(FY3)搭载的微波成像仪(MWRI)、美国国防气象卫星计划(DMSP)卫星搭载的被动微波辐射计(SSM/I)、美国地球观测系统(EOS)Aqua卫星搭载的高性能微波扫描辐射计(AMSR-E)及日本水环境变动监测任务卫星(GCOM-W1)搭载的先进微波扫描辐射计(AMSR2)。

风云三系列卫星B(FY-3B)于2010年发射升空，搭载有微波成像仪(MWRI)，可获取地球表面10.65～89 GHz频段内共5个极化通道亮温数据，其中低频10.65 GHZ通道具有较强的云雨穿透能力，且对地表介电特性较为敏感，可用以反演获取土壤表层湿度[9]。由于卫星和算法的差异，基于微波遥感数据反演的土壤湿度数据其准确性存在一定差异，故有必要对微波遥感土壤水分数据精度进行验证研究，明确其在不同时空条件下的表现[10]。……