土壤水分遥感反演研究现状

【摘 要】 土壤水分（Soil Moisture， SM）在气候系统中起着重要作用，影响大气条件、水文过程和植被状态。为了改善天气和气候预报以及水文模拟，需要对土壤水分进行监测。本文将从基于遥感数据的土壤水分的反演具有更大的实用性入手，简要回顾了经典的土壤水分反演的算法，重点介绍基于光学遥感和基于光学遥感与微波遥感的协同反演土壤水分的最新研究，以及利用神经网络等新的技术方法进行土壤水分反演进展，通过分析各种算法的研究进展，展望土壤水分反演研究的发展前景。

【关键词】 土壤水分 遥感 反演 研究现状

1 引言

土壤的水分状态和变异性控制着许多水文和生态过程以及土地表面与大气之间的能量和水交换[1]。土壤水分在陆地表面发生的水和能量交换起着重要作用。相较于传统的基于站点的土壤水分观测、基于气象数据和基础地理数据的土壤水分计算与模拟，基于遥感数据的土壤水分反演具有更大实用性。20世纪60年代学者开始利用遥感方法监测土壤水分，微波遥感监测土壤水分也已有30多年的历史，已逐渐发展形成了一些比较成熟的评价指数和算法。本文将简要介绍土壤水分反演算法的研究现状。

2 土壤水分反演方法

2.1 基于光学遥感反演土壤水分的方法

广义的光学遥感包括可见光—近红外—热红外三部分的波段范围。目前在可见光—近红外波段，常用的方法是利用Landsat或MODIS等多光谱数据构建相应指数来反映土壤含水量。……