Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 293-297
Восстановление температуры поверхности тундровой почвы на основе поляриметрических данных радиометра AMSR2 спутника GCOM-W1
К.В. Музалевский
1 , З.З. Ружичка
1 1 Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
Одобрена к печати: 05.07.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-293-297
В настоящем кратком сообщении предлагается полуэмпирический метод дистанционной оценки температуры поверхности тундровой почвы на основе поляриметрических данных радиометра AMSR2, установленного на спутнике GCOM-W1. С использованием простой модели радиотеплового излучения, полученной на основе закона Кирхгофа в приближении диэлектрически однородного изотермического полупространства, задача сведена к нахождению эффективной температуры и отражательной способности подстилающей поверхности из двух измеренных значений радиояркостной температуры на вертикальной и горизонтальной поляризации и частоте 6,9 ГГц. Однозначность обратной задачи была обеспечена за счёт установленной линейной связи между обратными величинами поляризационного индекса и разностью отражательных способностей, измеренных на горизонтальной и вертикальной поляризациях. Калибровка двух параметров этой линейной регрессии была выполнена на двух тестовых участках Северного склона Аляски в течение 7 лет с 2012 по 2018 г. В результате было показано, что восстановленные значения температуры почвы со стандартным отклонением около 3,0 К и коэффициентом корреляции 0,83 соответствуют температурам поверхности почвы, которые были измерены метеостанциями на двух калибровочных и двух дополнительных тестовых участках, расположенных в различных ландшафтных условиях арктической тундры.
Ключевые слова: радиометрия, радиояркостная температура, температура почвы, арктическая тундра
Полный текстСписок литературы:
- Basharinov A., Shutko A. Simulation studies of the SHF radiation characteristics of soils under moist conditions // NASA Technical Translation. 1975. TT F-16. P. 489.
- Bontemps S., Defourny P., Bogaert E. V., Arino O., Kalogirou V., Perez J. R. GLOBCOVER 2009: Products description and validation report. Version 2.2.2011. Université catholique de Louvain and European Space Agency. 2011. 53 p. URL: http://due.esrin.esa.int/files/GLOBCOVER2009_Validation_Report_2.2.pdf.
- Hachem S., Duguay C. R., Allard M. Comparison of MODIS-derived land surface temperatures with ground surface and air temperature measurements in continuous permafrost terrain // The Cryosphere. 2012. V. 6. P. 51–69.
- Jones L. A., Kimball J. S., McDonald K. C., Chan S. T. K., Njoku E. G., Oechel W. C. Satellite Microwave Remote Sensing of Boreal and Arctic Soil Temperatures From AMSR-E // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2007. V. 45. No. 7. P. 2004–2018.
- Pulliainen J., Grandell J., Hallikainen M. Retrieval of surface temperature in boreal forest zone from SSM/I data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 1997. V. 35. P. 1188–1200.
- Su Y., Chen X., Su H., Liu L., Liao J. Digitizing the thermal and hydrological parameters of land surface in subtropical China using AMSR-E brightness temperatures // Intern. J. Digital Earth. 2017. V. 10. No. 7. P. 687–700.