风云卫星微波遥感土壤水分产品适用性验证分析

土壤水分是水文过程、生物生态过程和生物地球化学过程的关键因子,大面积土壤水分的长期观测对于研究旱涝监测,水资源管理和作物产量预测等至关重要.基于美国俄克拉荷马州西南部地区ARS(Agricultural Research Service)水文监测网络中LWREW (Little Washita Experimental Watershed)和FCREW(Ft.Cobb Reservoir Experimental Watershed)两个地区35个地面监测站的实测数据,对比分析了2016年5月1日至2018年5月31日的FY-3B,FY-3C和AMSR-2土壤水分产品在该区域的适用性.结果 表明:FY-3B和FY-3C土壤水分产品在LWREW和FCREW地区大部分时间都存在高估,FY-3B土壤水分产品在LWREW和FCREW地区的平均偏差(Bias)均值分别为0.057 0 m3/m3,0.048 4 m3/m3,FY-3C土壤水分产品在LWREW和FCREW地区的平均偏差(Bias)均值分别为0.060 2 m3/m3,0.053 2 m3/m3,且在降水较多的季节,高估现象更为明显.JAXA(Japan Aerospace Exploration Agency)的AMSR-2土壤水分产品在LWREW,FCREW地区存在低估,在两个地区平均偏差(Bias)均值分别为-0.100 5 m3/m3和--0.100 3 m3/m3.在LWREW地区FY-3B升轨土壤水分产品表现最好,与地面实测地表水分的相关系数(R =0.664 8)较高,并且有着较低的均方根(RMSE=0.075 5 m3/m3)和平均偏差(Bias=0.061 6 m3/m3).在FCREW地区AMSR-2升轨土壤水分产品表现最好,有着最高的相关系数(R =0.726 1)和最低的无偏均方根(ubRMSE=0.035 7 m3/m3).总体上,FY-3B,FY-3C,JAXA土壤水分产品都能够反映出LWREW,FCREW地区土壤水分随季节和降水变化的趋势.