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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2005年
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基于ERS散射计数据的青藏高原土壤水分估算方法研究

王建明  
【摘要】:土壤水分在全球水资源中所占的比列很小,存储在土壤空隙中的水分仅占全球水资源0.005%,但它是水文模型和气候模型的重要边界条件。青藏高原作为世界上平均海拔最高、面积最大、地形最为复杂的高原,其能量与水分循环过程对亚洲季风、东亚大气环流及全球气候变化均有极大的影响。准确持续地获取青藏高原地表土壤湿度数据一直是科学家研究青藏高原地气相互作用过程的努力方向之一。 本文的是基于ERS-1/2风散射计数据进行青藏高原地表土壤湿度参数反演。为获得较高的反演精度,本文引入一个简化的地表散射模型,然后通过最新发展的裸露地表随机散射理论模型对其参数进行标定。根据散射计的数据特点,通过寻找不同入射角下简单地表散射模型的参数之间的函数关系,来减少反演模型中的未知量,得到基于ERS-1/2散射计数据的裸露地表土壤水分估算方法,然后选择和计算植被散射水云模型的植被参数,在此基础上,根据青藏高原的土地利用信息,定量估算植被散射从而进行植被影响校正,最后反演得到进行青藏高原全年地表土壤水分的时空分布数据。 为建立基于ERS-1/2散射计的裸露地表土壤水分反演模型,本文首先对比分析不同的裸露地表散射模型和经验半经验模型进行青藏高原地表散射模拟时,模拟结果与大尺度的ERS-1/2风散射计的观测值之间误差;论证了在进行大尺度地表散射模拟时,AIEM模型仍然比其他地表散射模型有更高的精度,并且地表自相关函数选择指数相关函数时,AIEM模型的模拟值与ERS-1/2风散射计的观测值最为接近;通过引入一个简化的裸露地表后向散射模型(SSM),并利用AIEM模型模拟建立的地表散射特性数据对SSM进行标定,从而建立散射计前、中天线不同入射角下SSM模型中的参数A_m和A_f之间的函数关系以及参数b与入射角的关系,得到可以直接利用散射计的每次观测(两个不同入射角)进行裸露地表土壤水分反演的方法;根据GAME-Tibet观测场的地表实测数据,运用上述模型基于ERS散射计数据得到的观测场的裸露地表土壤水分,结果表明,反演值能够较好的反映土壤水分的变化特征,反演值与实测值之间的相关性能够达到0.6-0.7,标准偏差约0.04cm~3/cm~3 为进一步减少植被覆盖下土壤水分反演时的未知参数,本文根据青藏高原
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S152.7

【引证文献】
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1 孙瑞静;施建成;王永前;;基于ERS散射计数据的土壤水分反演方法[J];国土资源遥感;2010年04期
2 刘明辉;王飞;李锐;焦俏;穆兴民;;土石山林区和黄土塬农区不同覆盖类型土壤水分差异性分析[J];水土保持研究;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 武胜利;基于TRMM的主被动微波遥感结合反演土壤水分算法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 吉别克·哈力克巴义;基于实测高光谱数据的地表土壤水分含量反演研究[D];新疆大学;2011年
2 郑伟;基于陆基测量的水稻微波后向散射特性研究[D];电子科技大学;2011年
3 刘明辉;黄河流域土壤表层水分时空变化研究[D];西北农林科技大学;2011年
4 倪卓娅;基于SAR影像的岩性分类及其在地质上的应用研究[D];中国地质大学(北京);2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐光清;丁霞;郝莹;;地形对对流参数特征影响研究[J];安徽农业科学;2007年35期
2 马吉红;潘晓滨;;1次江淮大暴雨中尺度系统的数值模拟与诊断分析[J];安徽农业科学;2008年11期
3 张杰;杨瑞峰;贾汉奎;袁超;王继鹏;;一次致洪大暴雨分析[J];安徽农业科学;2008年12期
4 刘小弟;汤达章;;“格美”台风暴雨的多普勒动力分析[J];安徽农业科学;2008年13期
5 易军;寿绍文;王玉昆;;江淮地形对一次梅雨锋暴雨影响的数值模拟试验[J];安徽农业科学;2008年31期
6 张震;汪翔;黄鹤;;台风暴雨监测分析[J];安徽农业科学;2009年03期
7 刘强军;;山西夏季降水及其对太行山农业的影响[J];安徽农业科学;2009年03期
8 胡五九;王俊;金华星;汪丽明;;利用T213物理量资料制作滁州市暴雨预报系统[J];安徽农业科学;2009年06期
9 王松华;高迎娟;李玉香;;吉林省一次罕见的大范围暴雨过程诊断分析[J];安徽农业科学;2009年18期
10 丁小剑;杨军;唐明晖;李象玉;;南方初春的一次强对流天气过程分析及对农业的影响[J];安徽农业科学;2009年22期
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1 董海萍;邓辉;岳琨;;2007年6月广西柳州一次特大暴雨天气的成因分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 饶晓琴;;2010年7月18—21日西南涡北上型暴雨过程诊断分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 王晓芳;黄华丽;黄治勇;;2010年5—6月南方持续性暴雨的成因分析[A];2011年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2011年
4 徐琳娜;康岚;;基于两次副高边缘类川西暴雨的预报思考[A];2011年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2011年
5 余贞寿;滕卫平;张灵杰;徐亚钦;;一次东南沿海东风波大暴雨中尺度分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
6 刘淑媛;郑永光;陶祖钰;;利用风廓线雷达资料分析低空急流的脉动与暴雨关系[A];2008年北京气象学会科技优秀论文集[C];2008年
7 董海萍;邓辉;岳琨;;2007年6月广西柳州一次特大暴雨天气的成因分析[A];2008年北京气象学会科技优秀论文集[C];2008年
8 韦仕丽;张强宜;;望谟县频发暴雨洪涝灾害成因分析[A];贵州省气象学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 石莹;邰庆国;吴君;裴洪芹;;不同对流参数化方案对数值预报结果影响的初步检验[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年
10 邰庆国;汤剑平;高留喜;石莹;裴洪芹;张可欣;;海岸地形作用在青岛一次晚秋暴雨过程中的数值模拟分析[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪小康;对一次大别山中尺度强对流系统的水分循环过程和非绝热加热过程的分析研究[D];南京大学;2011年
2 丛春华;热带气旋远距离暴雨的研究[D];中国气象科学研究院;2011年
3 钟水新;东北冷涡结构特征及其强降水形成机理研究[D];中国气象科学研究院;2011年
4 潘维玉;梅雨锋低涡暴雨位涡动力学研究[D];南京大学;2011年
5 李春虎;局地暴雨中的自组织过程[D];南京信息工程大学;2011年
6 姜勇强;风场扰动激发中尺度天气系统的动力机制研究[D];南京大学;2011年
7 吴莹;微波地表发射率的卫星遥感反演和模式模拟研究[D];南京信息工程大学;2012年
8 李毅;非球形微粒及其形成烟幕的消光机理研究[D];南京理工大学;2002年
9 邵海燕;大气中非线性亚临界不稳定的研究[D];南京气象学院;2004年
10 覃丹宇;梅雨暴雨云团的卫星观测及其形成和发展机理研究[D];南京气象学院;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张程明;一次秋季台风暴雨的机制研究[D];兰州大学;2010年
2 李芹;青藏高原地区主被动微波遥感联合反演土壤水分的研究[D];首都师范大学;2011年
3 马兰艳;基于GIS的多尺度洪涝灾害风险评估模型的设计与实现[D];首都师范大学;2011年
4 臧春辉;基于小波变换的微波辐射计图像处理技术的研究[D];大连海事大学;2011年
5 汪会;江淮地区降水和对流特征以及MCS天气条件:梅雨期与梅雨前、后期对比分析[D];中国气象科学研究院;2011年
6 徐珺;热带扰动引发的华南特大暴雨个例分析[D];中国气象科学研究院;2011年
7 刘春文;LAPS系统对多种探测资料的融合及在GRAPES模式中的应用研究[D];兰州大学;2011年
8 陈翔翔;2000-2009年5、6月华南暖区暴雨形成系统统计分析及数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2011年
9 高辉;西南季风与登陆台风“碧利斯”(0604)耦合的暴雨增幅诊断及其数值模拟[D];南京信息工程大学;2011年
10 赵虹;基于下垫面条件扰动的中尺度集合预报研究[D];南京信息工程大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高峰;胡继超;卞赟;;国内外土壤水分研究进展[J];安徽农业科学;2007年34期
2 姜娜;邵明安;雷廷武;田磊;;水蚀风蚀交错带典型土地利用方式土壤水分变化特征[J];北京林业大学学报;2007年06期
3 韦昌胜;万紫;司海燕;;基于Radarsat-2数据的星载SAR正射校正和地形辐射校正方法研究[J];测绘通报;2011年05期
4 邢文渊;肖继东;沙依然;师庆东;;基于MODIS影像的湖泊动态变化遥感监测——以巴里坤湖为例[J];草业科学;2009年07期
5 胡良军,邵明安,杨文治;黄土高原土壤水分的空间分异及其与林草布局的关系[J];草业学报;2004年06期
6 罗贤云,张忠治;小麦水稻后向电磁散射建模研究σ°与入射角的关系[J];电波科学学报;1994年02期
7 汤明;裸地散射特性分析[J];电波科学学报;1994年04期
8 王永江;耿树方;李长江;;北山大地构造深部成因与浅部成矿特征遥感综合分析[J];中国地质;2009年03期
9 陈立泽,申旭辉,田勤俭;合成孔径雷达(SAR)及其在地质和地震研究中的应用[J];地震;2003年01期
10 杨胜天,刘昌明,王鹏新;黄河流域土壤水分遥感估算[J];地理科学进展;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 刘伟东;高光谱遥感土壤信息提取与挖掘研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
2 胡庆荣;含水含盐土壤介电特性实验研究及对雷达图像的响应分析[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
3 杨虎;植被覆盖地表土壤水分变化雷达探测模型和应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
4 刘伟;植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
5 李森;基于IEM的多波段、多极化SAR土壤水分反演算法研究[D];中国农业科学院;2007年
6 马媛;新疆土壤湿度的微波反演及应用研究[D];新疆大学;2007年
7 徐元柳;基于裸露地表辐射传输模型的粗糙度反演与地形校正[D];中国地质大学(北京);2009年
8 田丰;全波段(0.35~25μm)高光谱遥感矿物识别和定量化反演技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年
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2 秦蕾;高倍数SAR原始数据压缩算法的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
3 熊文成;含水含盐土壤介电特性及反演研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
4 张萍萍;利用ASAR数据进行水稻识别和监测[D];南京信息工程大学;2006年
5 颜蕊;沉积岩区雷达遥感成矿信息提取方法及应用研究[D];山东科技大学;2006年
6 张微微;基于多时相CBRES CCD图像的水稻种植面积监测[D];西南大学;2008年
7 贾明权;典型地物微波介电特性实验研究[D];电子科技大学;2008年
8 钟亮;土壤微波遥感机理研究[D];电子科技大学;2008年
9 卞小林;多源微波遥感数据综合应用系统设计与实现[D];河北师范大学;2009年
10 李晓芳;新型高分辨率极化SAR典型地物识别[D];北京交通大学;2009年
【二级引证文献】
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1 徐国策;李占斌;王利军;张铁钢;黄萍萍;;丹江鹦鹉沟小流域坡耕地土壤属性剖面分布研究[J];水土保持研究;2013年02期
2 郭英;沈彦俊;赵超;;主被动微波遥感在农区土壤水分监测中的应用初探[J];中国生态农业学报;2011年05期
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1 郑兴明;东北地区土壤湿度被动微波遥感高精度反演方法研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
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1 李芹;青藏高原地区主被动微波遥感联合反演土壤水分的研究[D];首都师范大学;2011年
2 韩念龙;利用AMSR-E数据反演裸露地表土壤水分[D];吉林大学;2008年
3 卫炜;基于主被动微波遥感联合的土壤水分监测研究[D];中国农业科学院;2012年
4 李琦;被动微波遥感反演土壤水分的实验研究[D];东北大学;2011年
【相似文献】
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1 陈亮;施建成;蒋玲梅;杜今阳;;基于物理模型的被动微波遥感反演土壤水分[J];水科学进展;2009年05期
2 刘耀武;陕西省土壤水分动态聚类和区划[J];气象学报;1988年02期
3 马力文;广武新灌区春小麦土壤水分变化规律研究[J];甘肃气象;1998年03期
4 舒素芳,高维英,赵荣;冬小麦分层农田土壤水分平衡模型[J];陕西气象;2002年02期
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7 李孝广;余新晓;张振明;陈慧新;;黄土区土壤水分与植物耗水研究[J];水土保持研究;2007年05期
8 张继光;陈洪松;苏以荣;张伟;孔祥丽;;喀斯特洼地表层土壤水分的空间异质性及其尺度效应[J];土壤学报;2008年03期
9 柳妍妍;胡玉昆;王鑫;公延明;李凯辉;;轮叶马先蒿群落土壤种子库特征研究[J];自然资源学报;2011年01期
10 L.F.Ratliff ,J.T.Ritchie ,D.K.Cassel ,冷疏影;土壤水可用性田间测定界限值与实验室测定值特征的比较[J];地理科学进展;1990年03期
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1 朱保美;周清;;DZN1自动土壤水分观测仪的维护与维修[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
2 舒素芳;张育慧;王平;;DZN3型土壤水分自动站测墒质量分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
3 赵忠;李剑;袁志发;胡小宁;曹扬;王迪海;;黄土高原刺槐林地土壤水分垂直变化数学模型研究[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
4 王宏周;孙广建;张玉平;雷铁栓;王哲武;吕丽萍;;不同土壤水分对旱地小麦产量的影响[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
5 陈怀亮;徐祥德;刘玉洁;厉王昇;邹春辉;翁永辉;;基于遥感和区域气候模式的土壤水分预报方法研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(上册)[C];2004年
6 李文龙;施维林;王刚;;沙坡头地区人工林植物的水分生态位适宜度与种间共存机制分析[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
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8 胡玲;彭世彰;丁加丽;徐俊增;;灌区土壤水分空间变异及监测方法研究[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
9 黄志霖;陈利顶;;半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型对土壤水分的影响[A];地理教育与学科发展——中国地理学会2002年学术年会论文摘要集[C];2002年
10 许秀英;甘龙辉;陶冶;黄操军;;基于遗传神经网络的土壤含水率预测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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1 记者 陈星 整理;玉米苗期管理四注意[N];新疆科技报(汉);2007年
2 河北 王美娟;土壤有效水含量判断方法[N];中国花卉报;2005年
3 陈涛;桃树的四个灌水期[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2006年
4 河北省植保总站 刘光涛 宋立强;看黄瓜长相 查问题早防[N];河北农民报;2006年
5 记者 王建忠;我国将布设1500套自动土壤水分观测仪[N];中国气象报;2009年
6 张芳 仲维健;江苏启动土壤水分自动观测网建设[N];中国气象报;2009年
7 班胜林;山西引进新型土壤水分观测仪[N];中国气象报;2010年
8 通讯员 薛龙琴 师丽魁 陈海波;河南土壤水分监测仪通过验收[N];中国气象报;2010年
9 辜良昌;首套自动土壤水分观测仪落户石渠[N];甘孜日报(汉文);2010年
10 张华 李航 林泽磊;我市自动土壤水分监测站网初步形成[N];青岛日报;2011年
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1 王建明;基于ERS散射计数据的青藏高原土壤水分估算方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
2 蔡一霞;土壤水分对稻米品质形成的影响及其机理[D];扬州大学;2004年
3 赵培培;黄土高原小流域典型坝地土壤水分和泥沙空间分布特征[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
4 佘冬立;黄土高原水蚀风蚀交错带小流域植被恢复的水土环境效应研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2009年
5 宰松梅;水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 胡良军;黄土高原植被恢复的土壤水分生态环境[D];西北农林科技大学;2002年
7 赵燕东;土壤水分快速测量方法及其应用技术研究[D];中国农业大学;2002年
8 雷宏军;黄淮海平原集约种植条件下土壤有机碳动态建模及应用[D];中国农业大学;2005年
9 王静;凋落物对典型草原植被及土壤水分的影响[D];内蒙古农业大学;2011年
10 蔡国印;基于MODIS数据的地表温度、热惯量反演研究及其在土壤水分、地气间热交换方面的应用[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
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1 薛艳凤;两优培九的结实特性及其与温度、土壤水分的关系研究[D];扬州大学;2001年
2 孙中峰;晋西黄土区坡面林地土壤水分承载力研究[D];北京林业大学;2004年
3 张志勇;基于驻波率原理的土壤水分测量方法的研究[D];山西农业大学;2005年
4 高运青;冀西北高原林地水分动态与水资源适度利用研究[D];河北农业大学;2006年
5 王艳君;由潮滩土壤含水量反演露滩地形的遥感方法初探[D];南京师范大学;2003年
6 吴建虎;关于土壤有机质直接测定系统测量精度改进措施的研究[D];山西农业大学;2004年
7 张智韬;基于遥感技术的灌区动态信息监测[D];西北农林科技大学;2005年
8 高凤莲;农田土壤水分时空变异特征及水量平衡分析[D];中国农业大学;2004年
9 柴春山;半干旱黄土丘陵沟壑区不同植被类型水土保持效应及土壤水分研究[D];兰州大学;2006年
10 景艳;紫花苜蓿地上生物量累积对土壤水分及矿质氮变化的影响研究[D];西北农林科技大学;2007年
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