基于水云模型的Sentinel-1A雙極化反演植被覆蓋區土壤水分

摘要：根據開展的景縣地區玉米農田主被動微波遙感協同反演土壤水分監測試驗,提出利用FY-3 B WMRI被動微波數據計算微波極化差異指數(MPDI),建立了植被層含水量反演模型,去除植被含水量對于農田土壤水分反演的影響,然后結合植被層含水量反演模型和水云模型,以及Sentinel-1A主動微波數據和部分實測樣點土壤體積含水量數據建立植被覆蓋區農田土壤水分半經驗反演模型,最后驗證分析Sentinel-1A VV/VH不同極化條件下土壤水分反演模型的精度。結果表明:VV極化條件下土壤水分反演模型反演精度為R~2=0.7422,RMSE=0.0674 cm~3/cm~3,MAE=0.0305 cm~3/cm~3,MaxE為0.1196 cm~3/cm~3,MinE=0.0024 cm~3/cm~3;VH極化模型為R~2=0.1898,RMSE=0.0768 cm~3/cm~3,MAE=0.0474 cm~3/cm~3,MaxE=0.1933 cm~3/cm~3,MinE=0.0190 cm~3/cm~3。研究區VH極化模型反演值存在普遍偏低現象,VV極化模型土壤水分反演結果優于VH極化模型。VV極化方式具有更強的穿透性,受到植被層衰減作用影響較小,對土壤水分含量變化也更為敏感。建立的VV極化條件下土壤水分反演半經驗模型能較好地表征研究區土壤水分空間分布情況。