(■ 侯美亭 編譯)
準(zhǔn)確和詳細(xì)的土壤水分信息對于灌溉、旱澇預(yù)報、水資源管理和田間尺度決策等至關(guān)重要。近年來發(fā)射的從太空測量土壤濕度的衛(wèi)星繼續(xù)改善了土壤濕度信息的可用性。然而,這些衛(wèi)星產(chǎn)品的用途受到微波傳感器粗空間分辨率的限制。
美國普林斯頓大學(xué)的Vergopolan等提出了一種合并框架,將高分辨率陸面模式(LSM)、輻射傳輸模型(RTM)和貝葉斯方法相結(jié)合,將粗分辨率遙感水文變量降尺度到30 m的空間分辨率。該框架以HydroBlocks為基礎(chǔ),HydroBlocks是一種通過相互作用的水文響應(yīng)單元(hru)來解決陸面過程田間尺度空間異質(zhì)性的陸面模式。通過在土壤水分主動被動衛(wèi)星(SMAP)中使用的Tau-Omega-RTM與HydroBlocks耦合,然后將HydroBlocks-RTM和SMAP L3的亮溫合并,即可得到30 m土壤濕度。
利用原位土壤水分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證,獲得了總體高相關(guān)性(R>0.81)和良好的平均Kling-Gupta得分(0.56)。無論是在田間尺度還是在流域尺度上,降尺度產(chǎn)品都比SMAP L3和L4產(chǎn)品更能反映土壤水分的時空動態(tài)。研究結(jié)果突出了超分辨率模型在彌補(bǔ)粗尺度衛(wèi)星反演和野外水文應(yīng)用之間的差距方面具有潛在價值。
HydroBlocks-RTM合并框架流程圖。利用Bayes合并,將HydroBlocks-RTM精細(xì)尺亮溫估計值與36 km SMAP觀測亮度相結(jié)合,得到最優(yōu)亮溫估計值,最終得到30 m土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)
Advances in Meteorological Science and Technology2020年2期