基于多源遙感數(shù)據(jù)的玉米全生育期土壤含水量反演算法研究.pdf

1、利用C波段全極化SAR數(shù)據(jù)反演玉米整個(gè)生育期土壤含水量是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。隨著玉米的生長(zhǎng)，單一模型、單一數(shù)據(jù)源難以精確監(jiān)測(cè)玉米全育期土壤含水量。本文以河北省衡水市深州市為研究區(qū)，開(kāi)展野外實(shí)驗(yàn)，并構(gòu)建了裸土區(qū)（玉米播種期）和玉米植被覆蓋區(qū)（拔節(jié)期、抽穗期和花期）土壤含水量反演模型。針對(duì)不同玉米生長(zhǎng)階段，分別構(gòu)建不同的土壤含水量反演模型。本文研發(fā)了基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同以及基于極化分解技術(shù)的土壤含水量反演技術(shù)，解決了較高精度反演玉米整個(gè)生育期

2、土壤含水量難的問(wèn)題，獲得了較好的結(jié)果。
　　基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同的土壤含水量反演研究：本文利用IEM理論模型，提出一種同極化差模型，降低地表粗糙度對(duì)土壤含水量的影響，并利用該模型改進(jìn)傳統(tǒng)的Dubois模型，提高裸土區(qū)土壤含水量反演精度。其次，基于6種典型植被指數(shù)，構(gòu)建并篩選出針對(duì)示范區(qū)的最優(yōu)植被冠層含水量反演模型。最后，將改進(jìn)的Dubois模型和最優(yōu)植被冠層含水量反演模型應(yīng)用于水-云模型中，構(gòu)建出針對(duì)示范區(qū)的稀疏植被覆蓋下土壤含水量反

3、演模型。
　　基于極化分解技術(shù)的土壤含水量反演研究：本文基于極化分解原理，分析極化分解技術(shù)在反演土壤含水量中可行性，選取三種典型極化分解方法（Freeman_Durden, Yamaguchi和 VanZly）用于土壤含水量反演。其次，分析三種分解參量（表面、二面角及體散射分量）所占比例，確定主導(dǎo)地表的散射分量。最后，基于分解獲得的表面散射分量和二面角散射分量，分別構(gòu)建了土壤含水量反演回歸模型，確定針對(duì)示范區(qū)的土壤含水量最優(yōu)回歸模

4、型，并引入Bragg和X-Bragg表面散射模型，改進(jìn)表面散射模型，獲得針對(duì)示范區(qū)的最優(yōu)表面散射模型。
　　實(shí)驗(yàn)證明，利用C波段全極化SAR等多源數(shù)據(jù)構(gòu)建的改進(jìn)型Dubois模型、最優(yōu)植被冠層含水量反演模型以及改進(jìn)型表面散射模型均取得了較好的反演結(jié)果。本研究實(shí)現(xiàn)玉米整個(gè)生育期的土壤含水量模型構(gòu)建以及反演過(guò)程，為農(nóng)作物區(qū)土壤含水量反演提供了技術(shù)支撐。利用極化分解技術(shù)反演土壤含水量，為土壤含水量反演提供了一種新的思路與方法，推動(dòng)了土壤