土壤水分站點空間代表性及其影響因素評估新方法提出

記者6日從中國科學院空天信息創新研究院（以下簡稱空天院）獲悉，該院科研人員提出全球土壤水分站點空間代表性及其影響因素評估的新方法。該方法可以更好地了解現有全球土壤水分站點在衛星數據產品驗證中的可用性，并為衛星土壤水分產品的有效驗證及未來土壤水分站點的合理布設與應用提供方法與依據。相關研究成果發表于《IEEE地球科學與遙感學報》。

衛星微波遙感，尤其是被動微波遙感，是獲取大尺度土壤水分信息最有效的手段之一。但受衛星傳感器天線尺寸的限制，衛星微波遙感一直存在空間分辨率低的問題。地面站點觀測可以提供真實的土壤水分信息，常被用于驗證微波遙感土壤水分測量的精度。“然而，由于‘面尺度’的衛星觀測與‘點尺度’的地面觀測存在巨大的空間尺度不匹配，基于地面觀測的衛星土壤水分產品驗證的結果存在較大的不確定性。”論文通訊作者、空天院研究員曾江源介紹。

在這項研究中，科研人員利用擴展三重匹配技術實現對土壤水分站點的空間代表性評估；利用空間異質性指標和空間標準偏差，在全球尺度上量化了土壤質地、地表類型、海拔和植被覆蓋度等四種地表影響因素的空間異質性。

同時，科研人員還分析了全球322個土壤水分站點的空間代表性與環境異質性之間的關系。結果表明，地表類型是影響土壤水分站點空間代表性的主要因素。

“我們提出的土壤水分站點空間代表性及其影響因素的評估框架具有普適性，不僅可用于土壤水分觀測，也可以用于地表溫度、植被參數、積雪深度等其他地表參數，能夠更好地服務于衛星產品的可靠性驗證與應用。”曾江源說。