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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2006年
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基于TRMM的主被动微波遥感结合反演土壤水分算法研究

武胜利  
【摘要】:全球能量与水循环相当复杂,它被众多要素及其相互作用过程所驱动。迄今为止,人类对这些过程中的大多数依然没有足够的认识。土壤水分是全球能量与水循环中的重要参数。获取可信、多尺度的土壤水分数据对建立更加准确的陆面、大气模式而言具有积极而重要的作用。微波遥感由于其穿透性以及对水分的敏感性而非常适于进行土壤水分观测。然而,由于微波信号对地表粗糙度、植被覆盖等地表参数同样敏感,因此在利用微波遥感手段获取土壤水分信息的应用中产生了各种问题,需要解决。 研究表明,主动微波对地表形态、植被结构比较敏感,而被动微波则对水分比较敏感,同时,对于星载微波传感器而言,主动微波传感器的空间分辨率通常高于被动微波传感器。因此,如何将主被动微波遥感结合进行土壤水分反演成为研究者关注的热点。 本文的研究目标是利用TRMM卫星所搭载的主动(PR)、被动(TMI)微波传感器发展针对青藏高原研究区的土壤水分反演算法。主要内容可以分为3部分。 第一部分为模型发展。在裸露地表条件下,我们根据TRMM的主动、被动传感器特点发展了裸露地表的土壤水分算法,并针对青藏高原研究区的地表实测数据建立了虚拟地表环境,在此环境内对该算法进行了验证。对于植被覆盖地表,我们首先分别利用水云模型以及MIMICS模型对研究区植被覆盖地表的散射情况进行了模拟与对比,随后对研究区的建群物种进行了参数化,并用MIMICS模型进行散射模拟,在模拟结果基础上对水云模型中的模型参数进行了标定。在此基础上结合我们发展的裸露地表主被动微波遥感结合土壤水分反演算法进行植被覆盖地表的土壤水分反演。 第二部分为卫星数据及研究区概况。该部分我们首先分析并计算了TRMM卫星搭载主被动微波传感器的分辨率、重返周期、方位角等参数。随后对研究区以及实测数据进行了考察,发现现有的两套实测数据之间存在较大偏差,最终决定选择更加可靠的GTDC系统获取的实测数据作为验证数据。 第三部分为针对研究区的土壤水分反演及其验证。在本部分,我们分别利用裸露地表以及植被覆盖的主被动结合土壤水分反演算法对研究区土壤水分进行了反演,并用GTDC实测数据以及经过GTDC校正后的SMTMS实测数据对结果进行了验证。结果显
【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】:2006
【分类号】:S152.7

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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
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10 彭玉萍;夏季青藏高原及其周边地区大气热源的分布和低频振荡特征[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
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2 李丽英;张立新;赵少杰;;冻土介电常数的实验研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
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10 赵天杰;张立新;蒋玲梅;陈权;张志玉;张勇攀;;利用主被动微波数据联合反演土壤水分[J];地球科学进展;2009年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 卫炜;周清波;毛克彪;;利用归一化微波差异指数和表面散射模型反演裸露地表土壤水分[J];遥感信息;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 彭丽春;李万彪;;FY-3A微波成像仪反演半干旱地区土壤湿度的研究[A];第27届中国气象学会年会大气物理学与大气环境分会场论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张海军;2000-2009年东北地区积雪时空变化研究[D];吉林大学;2010年
2 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 俞国权;基于GIS的青藏高原新生代岩浆活动的研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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5 耿艳;青藏高原热环境变化及其对生态环境影响的研究[D];安徽理工大学;2006年
6 王跃男;夏季青藏高原热力过程对长江中下游降水低频振荡的影响[D];南京信息工程大学;2008年
7 周海儒;青藏高原特种旅游开发研究[D];青海师范大学;2009年
8 朱长华;青藏高原多年冻土区高性能混凝土的试验研究[D];铁道部科学研究院;2004年
9 戴晓燕;青藏高原中尺度对流系统东移与长江流域暴雨过程的关系研究[D];华东师范大学;2005年
10 鲁萍丽;青海可可西里地区湖泊变化的遥感研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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