基于MODIS数据的土壤水分空间变异规律

汝博文 ，缴锡云，王耀飞，郭维华

(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 210098；2.河海大学水利水电学院，南京 210098；3.河南省水利勘测设计研究有限公司，郑州 450000)

土壤水分空间变异的研究对于高效监测土壤水分动态变化、改善农业灌溉决策管理和提高农业用水效率有重要的意义。 Herbst等[1]分析德国一小尺度田块(0.29 km2)0～20 cm土层土壤水分的空间变异，并用10 m×20 m的网格在1 hm2的田块内取样，发现土壤含水率变异函数符合球状模型，其变程约为53.8 m。Brocca等[2,3]在100 m×50 m和110 m×80 m的网格中取样，分析了0～150 cm深度的土壤水分空间变异性，认为变异函数符合指数模型，变异系数分别为11%～20%和11%～16%，其变程约为10～15 m。张淑娟等[4]在13.3 hm2的区域内用50 m×50 m的网格取样，分析冬小麦褐土0～20 cm深度内土壤水分的空间变异，发现变异函数符合球状模型，变异系数约为15.11%，变程为246.8 m。目前国内外对中小尺度区域的土壤水分空间变异性进行了大量的研究[5,6]，然而对大尺度区域土壤水分空间变异性研究却鲜有涉及，这主要是因为获取墒情的传统方法一般为手工或半自动的方法，只能获取点或者小范围的墒情信息，而对于尺度较大的研究区域，大范围的墒情采集存在着较大的难度，对于这一问题，卫星遥感技术的发展为大范围的土壤墒情采集提供了可能。遥感影像能够反映地物目标电磁辐射特性的能量分布，它能够将地表的信息特征客观、真实、连续地记录下来[7]。近年来，MODIS和TM等高分辨率数据被越来越多的应用于土壤水分信息的提取。……