GNSS-R在探测土壤水分中的应用现状
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｇ ＮＳＳ— Ｒ 。 ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙｐｅ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎｔ ｏｆ ｒ ｅ ｍ ｏｔ ｅ ｓ ｅ ｎｓ ｉ ｎ ｇ，ｉ ｓ ａ ｔ ｔ ｒ ａｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ｐ ｅ ｏｐ ｌ ｅ ｄ ｕｅ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ａ ｄｖ ａ ｎｔ ａ ｇｅ ｏ ｆ ｂｏ ｔ ｈ ｐ ａｓ ｓ ｉ ｖｅ ａ ｎｄ ａ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎｇ． Ｔｈｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ａ ｎａ ｌ ｙｚ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏｐ ｍｅ ｎｔ
摘 要 ＧＮ Ｓ Ｓ －Ｒ 作 为 一 种 新 型 的 遥 感 技 术 ， 由于 兼 有 主 动 遥 感 和 被 动 遥 感 的优 点 ， 越 来 越 受 到 人 们 的 关注 。 本 文
主 要 分 析 了国 内外 Ｇ ＮＳ ｓ — Ｒ遥 感 技 术在 探 测 土壤 水 分 中 的发 展 现 状 ， 就极化 方式、 探 测 原 理 进 行 了探 讨 ， 着 重 介
壤水 分在 农 作 物 生 长 和农 作 物 估 产 中有 着 重 要 意 义， 也 是提 高气 象 预 报 和 干 旱 监测 的必 要 参 数 。遥 感 技 术具 有 良好 的时空 分辨 率 、 经 济性 强 的特点 ， 为
信号 ， 通 常 这 是 作 为 多 路 径 效 应 要 予 以剔 除 的 误 差Ｌ ２ ］ ， 不过该 发 现引起 了其他 在场科 学 家 的兴趣 。
２ ０ １ ６ 年１ ２ 月
物 探 装 备
第２ ６ 卷
第６ 期
・ Ｇ Ｐ Ｓ技 术 ・
Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ －Ｒ在 探测 土壤 水分中的应用现状
刘 德 成
（ 大 庆钻 探 工程 公 司地 球 物 理 勘 探 二 公 司 ， 吉林省松原市 １ ３ ８ ０ ０ ０ ）
刘 德 成 ．ＧＮ Ｓ Ｓ —Ｒ 在 探 测 土 壤 水 分 中的 应 用 现 状 ． 物探装备 ， ２ ０ １ ６ ， ２ ６ （ ６ ） ： ４ ０ ６ － ４ ０ ８
绍 了Ｂ ｉ —ＭＩ ＭＩ Ｃ Ｓ土 壤 水 分 反 演 模 型 ， 并 在 此 基 础 上 提 出 了今 后 的发 展 方 向 。
关 键 词 ＧＮ Ｓ Ｓ ～Ｒ 遥 感 技 术 土 壤 水 分 反 演模 型
Ｌｉ ｕ Ｄｅ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ．Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＧＮＳ Ｓ — Ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ． ＥＧＰ， ２ ０ １ ６， ２ ６ （ ６ ） ：４ ０ ６ 。 ４ ０ ８
法 国科 学 家 Ａｕ ｂ ｅ ｒ 等人 指 出 ， 他们 在 进 行 机载 飞 行
实验 中 ， 发现 接 收 机接 收 到 了来 自海 面 反射 的 ＧＰ Ｓ
空变 化而不 断 波动 ， 对地 面蒸 散发 、 地表 径 流量 和地 表发 射率 、 反射 率 的研究 有着 重要 意义 ， 在 全球 陆地 和大 气 的物质 与 能量 的交 换 中 ， 它 深 刻 地 影 响着 净 辐射 能量 转换 为 潜 热 和感 热 的分 配 比例 。 因此 ， 土
ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＧＮＳ Ｓ —Ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ．ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ — ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｂ ｉ — ＭＩ ＭＩ ＣＳ ｓ ｏ ｉ １ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ １ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ｛ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ＧＮＳ Ｓ～ Ｒ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ，ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ １ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
１ ９ ９ ６ 年， 美 国 ＮＡＳ Ａ 兰 利 研 究 所 的 Ｋａ ｔ ｚ ｂ ｅ ｒ ｇ 和 Ｇａ ｒ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ利 用 星载 高度计 测 量 海 洋 冰 盖地 形 ， 通 过 Ｇ Ｐ Ｓ双 频信 号 在 海洋 前 向散 射 得 到 电离 层 延 克 湾 和维 吉 尼 亚 湾东 部 进行 相关 实验 ， 证 明左 旋 和 右 旋 极 化 的 机 载接 收机 可 以在 海拔 ５ ． ５ ｋ ｍ 以上 接 收到 海 面 的散 射 信号 ， 并 进行 长 时 间 的 跟 踪 观 测 ］ 。此 后 ， ＧＮＳ Ｓ — Ｒ 在 探
航 卫 星直接 发射 的信 号 ， 和 从 地 面反 射 的信 号 来 反
０ 引 言
土壤 水 分是 地 表 模 型 的核 心 变 量 ， 其 含量 随时
演土 壤湿度 。在 ２ Ｏ 世纪 ８ Ｏ年代 ， ＧＮＳ Ｓ － Ｒ 的相 关
概 念 就提 出来 了 。１ ９ ９ ４年 在 Ｉ Ｏ Ｎ— Ｇ Ｐ Ｓ的 年 会 上 ，
摘 要 ＧＮ Ｓ Ｓ －Ｒ 作 为 一 种 新 型 的 遥 感 技 术 ， 由于 兼 有 主 动 遥 感 和 被 动 遥 感 的优 点 ， 越 来 越 受 到 人 们 的 关注 。 本 文
主 要 分 析 了国 内外 Ｇ ＮＳ ｓ — Ｒ遥 感 技 术在 探 测 土壤 水 分 中 的发 展 现 状 ， 就极化 方式、 探 测 原 理 进 行 了探 讨 ， 着 重 介
壤水 分在 农 作 物 生 长 和农 作 物 估 产 中有 着 重 要 意 义， 也 是提 高气 象 预 报 和 干 旱 监测 的必 要 参 数 。遥 感 技 术具 有 良好 的时空 分辨 率 、 经 济性 强 的特点 ， 为
信号 ， 通 常 这 是 作 为 多 路 径 效 应 要 予 以剔 除 的 误 差Ｌ ２ ］ ， 不过该 发 现引起 了其他 在场科 学 家 的兴趣 。
２ ０ １ ６ 年１ ２ 月
物 探 装 备
第２ ６ 卷
第６ 期
・ Ｇ Ｐ Ｓ技 术 ・
Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ －Ｒ在 探测 土壤 水分中的应用现状
刘 德 成
（ 大 庆钻 探 工程 公 司地 球 物 理 勘 探 二 公 司 ， 吉林省松原市 １ ３ ８ ０ ０ ０ ）
刘 德 成 ．ＧＮ Ｓ Ｓ —Ｒ 在 探 测 土 壤 水 分 中的 应 用 现 状 ． 物探装备 ， ２ ０ １ ６ ， ２ ６ （ ６ ） ： ４ ０ ６ － ４ ０ ８
绍 了Ｂ ｉ —ＭＩ ＭＩ Ｃ Ｓ土 壤 水 分 反 演 模 型 ， 并 在 此 基 础 上 提 出 了今 后 的发 展 方 向 。
关 键 词 ＧＮ Ｓ Ｓ ～Ｒ 遥 感 技 术 土 壤 水 分 反 演模 型
Ｌｉ ｕ Ｄｅ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ．Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＧＮＳ Ｓ — Ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ． ＥＧＰ， ２ ０ １ ６， ２ ６ （ ６ ） ：４ ０ ６ 。 ４ ０ ８
法 国科 学 家 Ａｕ ｂ ｅ ｒ 等人 指 出 ， 他们 在 进 行 机载 飞 行
实验 中 ， 发现 接 收 机接 收 到 了来 自海 面 反射 的 ＧＰ Ｓ
空变 化而不 断 波动 ， 对地 面蒸 散发 、 地表 径 流量 和地 表发 射率 、 反射 率 的研究 有着 重要 意义 ， 在 全球 陆地 和大 气 的物质 与 能量 的交 换 中 ， 它 深 刻 地 影 响着 净 辐射 能量 转换 为 潜 热 和感 热 的分 配 比例 。 因此 ， 土
ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＧＮＳ Ｓ —Ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ．ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ — ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｂ ｉ — ＭＩ ＭＩ ＣＳ ｓ ｏ ｉ １ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ １ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ｛ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ＧＮＳ Ｓ～ Ｒ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ，ｓ ｏ ｉ ｌ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ １ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
１ ９ ９ ６ 年， 美 国 ＮＡＳ Ａ 兰 利 研 究 所 的 Ｋａ ｔ ｚ ｂ ｅ ｒ ｇ 和 Ｇａ ｒ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ利 用 星载 高度计 测 量 海 洋 冰 盖地 形 ， 通 过 Ｇ Ｐ Ｓ双 频信 号 在 海洋 前 向散 射 得 到 电离 层 延 克 湾 和维 吉 尼 亚 湾东 部 进行 相关 实验 ， 证 明左 旋 和 右 旋 极 化 的 机 载接 收机 可 以在 海拔 ５ ． ５ ｋ ｍ 以上 接 收到 海 面 的散 射 信号 ， 并 进行 长 时 间 的 跟 踪 观 测 ］ 。此 后 ， ＧＮＳ Ｓ — Ｒ 在 探
航 卫 星直接 发射 的信 号 ， 和 从 地 面反 射 的信 号 来 反
０ 引 言
土壤 水 分是 地 表 模 型 的核 心 变 量 ， 其 含量 随时
演土 壤湿度 。在 ２ Ｏ 世纪 ８ Ｏ年代 ， ＧＮＳ Ｓ － Ｒ 的相 关
概 念 就提 出来 了 。１ ９ ９ ４年 在 Ｉ Ｏ Ｎ— Ｇ Ｐ Ｓ的 年 会 上 ，