土壤類型隨水分增加反射率會降低
由于土壤水分受多種因素的影響,又受植被覆蓋的干擾,因而土壤水分遙感是一項難度較大的研究課題。國內外關于土壤水分遙感的方法可歸納為土壤水分光譜法、熱慣量法、氣象法、植物水分生理法。該研究采用土壤水分光譜法。對植被的影響,采用遙感估算光學植被蓋度,分解象元排除法來提取土壤水分光譜信息。從TM2、3、4波段(與NOAA1、2通道相近)數據入手建立土壤水分遙感模型,用理論和實踐相結合的方法,建立NOAA-AVHRR1、2通道的土壤水分遙感估測模型。這樣更便于大面積土壤水分遙感估測。
土壤水分與光譜反射率的關系土壤是含多種成分的復雜的自然綜合體。土壤光譜受土壤母質、有機質、水分等多種復雜因素的影響,在母質等其余因素固定的情況下,土壤光譜受土壤水分的制約比較明顯。不同土壤類型隨水分變化稍有差別,一般隨土壤水分的增加而反射率降低,這為用遙感方法探測土壤水分提供了可能。
從各波長點的土壤水分反射率曲線圖,發現土壤水分含量約大于5%時,隨土壤水分含量的增加而反射率呈指數下降趨勢。
。1)經土壤水分敏感波段選擇和實測比較,近紅外波段估測土壤水分精度優于可見光波段。故文中選用近紅外波段相關模型。
。2)從模型估測的土壤水分分布情況看,比較符合地貌分布規律。按高山)中山)低山)平原的順序土壤水分含量依次減少。1994年4月份土壤水分含量分布圖。6月份森林帶和草甸帶土壤水分含量約15%)20%,草原帶10%)15%,荒漠帶約5%)10%,沙漠帶小于5%,農區土壤水分多在5%)10%和10%15%兩檔之內。圖中下部淺藍色帶、綠色帶、深藍色屬山區草地或山區森林,土壤水分含量較高。
。3)兩種遙感資料中,TM的地面分辨率高,相應土壤水分含量的地面分辨率也高,可以分到3030m2,但一般一個田塊的含水量在一個級別。含水量達20%25%的一般為灌水不久的棉田或玉米地。NOAA資料地面分辨率低些,但適合宏觀大面積快速監測土壤水分,覆蓋面大,重復周期短,頻次高。