以青藏高原開展的L波段地基微波輻射（ELBARA-Ⅲ型）綜合觀測試驗為依據(jù),基于τ-ω輻射傳輸模型評估了Wang-Schmugge、Mironov、Dobson和Four-Phase 4種土壤介電模型對L波段微波亮溫模擬及土壤濕度反演的影響。結(jié)果表明:相同植被和粗糙度參數(shù)化方案條件下,4種土壤介電模型對微波亮溫模擬存在明顯差異,當土壤濕度小于0.23 m³·m^-3時,Wang-Schmugge模型與其他3種土壤介電模型微波亮溫模擬結(jié)果差異最為顯著,水平和垂直極化微波亮溫模擬最大差值可達8.0 K和4.4 K;當模擬土壤濕度大于0.23 m³·m^-3時,Four-phase模型模擬的微波亮溫顯著高于其他3種土壤介電模型模擬結(jié)果;當土壤濕度飽和時,4種土壤介電模型間水平和垂直極化微波亮溫模擬最大差值約為6.1 K和4.8 K,且4種土壤介電模型對水平極化微波亮溫模擬的差異比垂直極化模擬的差異更為顯著。而基于4種介電模型的土壤濕度反演對比試驗表明,水平極化條件下基于Wang-Schmugge模型反演土壤濕... 

【文章來源】：遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

地表被動微波遙感綜合觀測試驗概況

圖2(a）和（b）是模擬情形(1)時所獲得的介電常數(shù)實部和虛部變化特征，結(jié)果顯示，在土壤極干的條件下Dobson模型模擬的土壤介電常數(shù)實部和虛部均小于其他3種模型；當土壤水分達到飽和時Mironov模型模擬的介電常數(shù)實部和虛部均大于其他3種土壤介電模型模擬結(jié)果。在確定的植被和粗糙度參數(shù)化方案條件下，無論哪種介電模型，介電常數(shù)的實部和虛部都隨土壤濕度增加而迅速增大，且實部變化量較虛部變化更明顯。同時，隨著土壤濕度的增大各土壤介電模型模擬的介電常數(shù)結(jié)果出現(xiàn)明顯差異，其中，當土壤濕度飽和時（等于0.50 m3·m-3）時Mironov模型和Four-phase模型模擬的實部差值最大為4.9，此時，Mironov和Dobson模型模擬結(jié)果的虛部差值最大為2.6。為了進一步分析各土壤介電模型隨土壤濕度變化的差異對微波亮溫模擬的影響，首先，選取通過“樣方法”3次實地測量的LAI平均值（LAI=5.4 m2·m-2）為植被參數(shù)化方案輸入?yún)?shù)，并在條件(1)的基礎(chǔ)上，開展雙極化微波亮溫的模擬，評估土壤介電模型的差異對微波亮溫模擬造成的影響。如圖3所示，在相同土壤濕度條件下，不同的土壤介電模型條件下模擬的微波亮溫結(jié)果存在明顯差異，當土壤濕度介于0.03～0.23 m3·m-3時，WangSchmugge模型的微波亮溫均大于其他3種模型的模擬值，針對Dobson模型在土壤濕度分別為0.13 m3·m-3和0.14 m3·m-3時，該模型模擬的水平和垂直極化微波亮溫與Wang-Schmugge模型模擬結(jié)果差值為8.0 K和4.4 K。當土壤濕度大于0.23 m3·m-3但未飽和時，基于Four-phase模型模擬微波亮溫明顯大于其他3種模型，而Mironov模型模擬微波亮溫小于其他3種模型。Four-phase模型和Mironov模型的模擬差異在土壤濕度飽和時達到最大，其中水平極化、垂直極化最大差值分別為6.1 K和4.8 K。因此，在青藏高原草地下墊面條件下，不同土壤介電模型所模擬的微波亮溫存在顯著差異，而水平極化微波亮溫模擬較垂直極化對土壤介電模型間差異的響應(yīng)更為明顯。

溫度也是影響土壤介電常數(shù)的主要因素。圖4(a）和（b）是對應(yīng)模擬情形(2)獲取的土壤介電常數(shù)實部與虛部的變化特征。4種介電模型模型的實部和虛部變化趨勢基本一致，其中，Mironov模型的實部和虛部受溫度變化影響較其他3種介電模型更小。當溫度為298.0 K時，Wang-Schmugge模型和Mironov模型實部差異達到最大值為1.3，而虛部最大差異則出現(xiàn)在Mironov模型與Dobson模型間，其差值為0.9。依據(jù)土壤濕度和溫度分別對土壤介電常數(shù)影響的分析結(jié)果表明，土壤濕度變化對介電常數(shù)的影響遠大于土壤溫度變化，因此，由土壤溫度引起土壤介電常數(shù)模型間的差異而造成微波亮溫模擬的差異在本研究中不涉及討論。4.2 觀測微波亮溫與模擬微波亮溫比較

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2995336