第26卷,第2期国土资源遥感Vol．26,No．22014年06月ＲEMOTESENSINGFOＲLAND＆ＲESOUＲCESJun．,2014doi:10．6046/gtzyyg．2014．02．04引用格式:吴黎,张有智,解文欢,等．土壤水分的遥感监测方法概述[J]．国土资源遥感,2014,26(2:19－26．(WuL,ZhangYZ,XieWH,etal．Summaryofremotesensingmethodsformonitoringsoilmoisture[J]．ＲemoteSensingforLandandＲesources,2014,26(2:19－26．土壤水分的遥感监测方法概述吴黎1,张有智1,解文欢1,李岩1,宋静波2(1．黑龙江省农业科学院遥感技术中心,哈尔滨150086;2．黑龙江省社会科学院应用经济所,哈尔滨150000摘要:回顾了目前国内外土壤水分的遥感监测方法,介绍了反射率法、植被指数法、地表温度法、温度－植被指数法、作物水分胁迫指数法、热惯量法和微波法,并对各方法的优缺点进行了详细比对;在总结国内外土壤水分遥感监测研究方法的基础上,对目前该研究领域的重点、难点和未来的发展方向进行了评价。认为:热惯量法和植被温度指数法是较为成熟的方法;微波遥感因其独特的优越性,将是该领域的重点研究方向。关键词:遥感;土壤水分;地表温度;热惯量;微波中图法分类号:TP79文献标志码:A:1001－070X(201402－0019－08收稿日期:2013－04－15;修订日期:2013－06－19基金项目:0引言土壤水分是自然界水分平衡的重要参量,根据土壤－作物－大气连续体(soil－plant－atmospherecontinuum,SPAC理论,水分在连续体内的运动主要由水势差决定。土壤水分与干旱存在密切关系,而干旱是我国农业生产的最大威胁。我国农业自然灾害的近60%是干旱造成的,每年直接经济损失达47亿元[1]。土壤水分的变化及区域差异不但对于区域水文,而且通过植被、土壤等因素对气候产生很大影响。土壤水分监测在农业生产、旱情监测、农田水分管理、水资源管理、水文模拟和预报等许多方面都有重要意义。由于影响土壤水分的因素很多,大范围、实时准确地监测土壤水分仍是一个难题。传统监测土壤水分含量的方法有重量法、中子仪法、张力计法、时域反射法等,这些方法只能采集样点的离散数据,需要投入大量的人力物力,耗费长、效率低、成本高、代表性差,很难完成大范围的土壤水分数据的获取。遥感监测土壤水分是通过遥感器测量得到土壤表面反射或发射的电磁能量,然后分析、建立该信息与土壤水分之间的关系从而得到土壤水分含量。目前遥感监测土壤水分主要用到的遥感波段为可见光－近红外、热红外和微波。热红外遥感因其对土壤水分的敏感性,在土壤水分含量监测中已日益成熟,并得到了较广泛的应用。微波遥感因其全天时、全天候、多极化、高分辨率、穿透性及对土壤水分含量敏感性的优势,使其成为该领域未来发展的主要方向。本文在查阅了大量相关资料的基础上,就土壤水分的遥感监测方法进行了总结、分析、评价和展望。1土壤水分的遥感监测方法1．1反射率法土壤在可见光－近红外波段的反射率随波长增加而增大;对于给定类型的土壤,同一波段的反射率随土壤水分的增加而减小,可以建立土壤反射特性与土壤水分的关系来监测土壤水分。Bowers[2]等发现土壤水分的增加会引起土壤反射率的降低,随后Curran[3－6]等学者的研究也证实了反射率与土壤水分含量存在密切关系,并建立了不同模型反演土壤水分。国内,刘培君[7]“”等提出光学植被覆盖度的概念,通过分解像元从土壤中分离出植被信息,建立了利用AVHＲＲ可见光与近红外通道数据监测土壤水分的模型;张仁华[8]通过地面控制试验发现,采用不同遥感仪器研究近红外波段反射率与土壤水分之间的关系,仍然可以得到一致的结论,并建立了10cm土层含水量与近红外波段反射率的线性关系模型;詹志明[9]等提出了一个基于红光和近红外反射率光谱空间特征的土壤水分监测模型,并进行了黑龙江省农业科学院科研项目青年基金(编号:2012QN027及国防科工局重大专项科研项目子项目—高分辨率对地观“”测系统重大专项子项目东北地区农业遥感行业应用先期攻关(编号:E0201/1112-2共同资助。国土资源遥感2014年验证,取得了满意的效果。1．2植被指数法植被指数是反映植物生长状况的参数,是传感器不同通道数据的线性或非线性组合。最常用的植被指数为归一化植被指数(normalizeddifferenceveg-e...