高分辨率主动微波遥感的土壤水分反演与不确定性分析
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天津西青
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作者韩玲,陈鲁皖
出版社科学出版社
ISBN9787030618269
出版时间2019-07
装帧平装
开本16开
定价233元
货号1202318291
上书时间2024-10-18
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目录
前言
章绪论1
1.1研究背景及意义1
1.2基于主动微波遥感的土壤水分研究现状3
1.2.1主动微波传感器的发展现状3
1.2.2地表参数同步观测试验4
1.2.3主动微波遥感土壤水分反演现状5
1.2.4土壤水分反演的不确定性研究现状6
1.3主要研究内容7
1.4本书结构8
第2章理论基础及研究区概况9
2.1微波遥感原理9
2.1.1微波遥感9
2.1.2雷达方程与后向散射系数9
2.1.3雷达系统参数10
2.2地表参数12
2.2.1地表粗糙度12
2.2.2土壤水分14
2.3地表散射模型15
2.3.1小扰动模型SPM16
2.3.2积分方程模型IEM16
2.3.3不错积分方程模型AIEM17
2.3.4Oh模型18
2.3.5Dubois模型19
2.4不确定性分析19
2.4.1主动微波土壤水分不确定性19
2.4.2主动微波土壤水分不确定性来源19
2.5研究区及试验数据20
2.5.1WATER试验的研究区20
2.5.2WATER获取的SAR数据20
2.5.3WATER同步观测数据21
2.5.4其他数据23
2.6本章小结23
第3章裸露地表微波散射特征研究24
3.1设置理论模型输入参数的取值范围24
3.1.1粗糙度参数取值范围设定24
3.1.2设置其他参数取值范围26
3.2后向散射系数对地表粗糙度的响应27
3.2.1后向散射系数对均方根高度的响应27
3.2.2后向散射系数对相关长度的响应41
3.3后向散射系数对土壤水分的响应50
3.4后向散射系数对雷达入射角的响应53
3.5极化后向散射系数对地表土壤温度的响应56
3.6后向散射特征分析小结57
第4章基于组合粗糙度和地表差异性的土壤水分反演方法59
4.1粗糙度参数的不确定性问题与已有的解决方法59
4.1.1组合粗糙度60
4.1.2粗糙度定标60
4.1.3有效粗糙度60
4.1.4基于Dubois模型消除粗糙度参数61
4.2基于组合粗糙度的土壤水分反演方法61
4.2.1现有的组合粗糙度形式存在的问题61
4.2.2构建合适的组合粗糙度63
4.2.3实验验证65
4.2.4与其他形式的组合粗糙度反演结果对比68
4.3地表差异性的量化71
4.3.1地表差异性引入的不确定性71
4.3.2地表差异性的量化72
4.3.3去除地表差异性的不确定性74
4.3.4验证有效性75
4.3.5结果分析78
4.4本章小结81
第5章基于像元尺度粗糙度的土壤水分反演方法82
5.1改进的有效粗糙度反演算法82
5.1.1有效粗糙度传统算法的问题82
5.1.2基于像元的最佳有效粗糙度的反演算法86
5.1.3实验验证88
5.1.4结论91
5.2基于贝叶斯理论的粗糙度概率反演91
5.2.1贝叶斯概率反演模型原理91
5.2.2似然函数92
5.2.3贝叶斯概率反演的思路93
5.2.4反演实验94
5.2.5结论与分析94
5.3各种土壤水分方法对比分析96
5.4本章小结100
第6章土壤水分反演的不确定性分析101
6.1不确定性分析的内容101
6.1.1试验方案101
6.1.2参数标定102
6.2粗糙度不确定性分析实验103
6.2.1模拟数据实验103
6.2.2实测数据实验105
6.2.3对比分析109
6.2.4误差控制范围110
6.3结论112
6.4本章小结113
第7章结论114
7.1研究成果114
7.2创新点115
7.3不足之处116
参考文献117
内容摘要
本书首先介绍了主动微波遥感反演土壤水分的基本理论和国内外研究现状，重点从主动微波定量反演中不确定性来源的角度，分析了在P、L、S、C、X五个不同频率下当地表参数（均方根高度、相关长度、土壤水分和土壤温度）和雷达入射角取不同值时，后向散射系数及其不同极化组合方式对地表粗糙度参数的响应规律；在此基础上，针对地表参数给主动微波遥感反演土壤水分带来的不确定性，提出了基于组合粗糙度参数和考虑地表差异性的土壤水分反演模型，以及改进的有效粗糙度参数反演算法和基于像元尺度粗糙度的贝叶斯概率反演算法；很后对各种土壤水分反演算法中地表粗糙度的不确定性进行量化分析。本书可作为开展测绘、遥感、地理信息科学等专业的高等院校和科研院所的研究生用书，也可供从事微波定量遥感、土壤墒情监测、农林业等领域的研究人员及政府、企*单位相关人员参考。
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