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应用高光谱遥感数据估算土壤表层水分的研究(英文)

刘伟东  F.Baret  张兵  郑兰芬  童庆禧  
【摘要】:土壤水分是土壤的重要组成部分 ,它在陆地表层和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色 ,寻求快速而准确的方法估算土壤水分具有重要意义。通常 ,从可见光—近红外对土壤表层水分的估计多是建立在土壤水分与反射率的关系之上的。而在土壤水分含量不高时 ,土壤水分的增加使土壤光谱反射率在整个波长范围内降低 ,尤其在 76 0nm ,970nm ,1190nm ,14 5 0nm ,194 0nm和 2 95 0nm等水分吸收波段 ,而在土壤水分含量较高时 ,土壤水分的增加会使土壤光谱反射率在某些光谱波段升高。而土壤水分的估计往往是基于土壤水分与土壤水分吸收波段的吸收强度之间的线性关系上 ,虽然这些经验的方法对于估算某些土壤的表层水分含量是有效的 ,但这些关系应用于其它条件 (如不同种类土壤、土壤湿度变化范围很大的情况 )时却面临很多困难 ,这与土壤的光谱反射率是由土壤的组成成分 (土壤水分、有机质、氧化铁和粘土矿物等 )的含量和它们在土壤中的分布密切相关。微分技术处理“连续”的光谱是遥感中常用的数学方法 ,微分技术能部分消除低频光谱成分的影响。现在微分光谱已广泛地应用于研究植被的生物物理参数、矿物和有机质等。然而利用微分光谱对土壤水分反演的研究却鲜见报道。本文通过对实验室中多种不同类型的土壤进

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