土壤水分監(jiān)測方法的介紹與意義
土壤水分在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性是不用多說的，土壤水分是農(nóng)作物發(fā)芽、生長、發(fā)育的最基本條件。它對降水徑流過程有重要影響。土壤水分也是灌溉管理和產(chǎn)量預(yù)報(bào)模式中的重要參量。因此,監(jiān)測土壤水分一直是人們十分關(guān)注的問題，土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對土壤水分的監(jiān)測與管理。
經(jīng)典的土壤水分測量方法,如稱重法,中子水分探測法等,因?yàn)椴蓸铀俣容^慢,范圍有限,因此限制了它的應(yīng)用范圍。在農(nóng)水管理中往往需要迅速而大面積地知道土壤水分分布,這對常規(guī)方法來說是難以實(shí)現(xiàn)的。遙感技術(shù)可以迅速、大面積、多時相地獲得地面信息。
因此,研究用遙感方法監(jiān)測土壤水分是十分重要而有意義的工作。但由于影響因素很多,給遙感監(jiān)測土壤水分帶來一定困難,因而迄今為止,還沒有一種真正實(shí)用的監(jiān)測土壤水分的方法,目前,在這個領(lǐng)域的所有工作都是實(shí)驗(yàn)性的,或研究性的。
為解決這個問題,人們探討了可見一近紅外、熱紅外及微波波段遙感監(jiān)測土壤水分的可能性。在0.3一3.0釋m區(qū)段所接收的信息是反射太陽的輻射。在這個光譜區(qū),不同類型的裸露土壤的反射率一般隨波長的增加而增加,不同類型土壤的反射率也不同。對于給定的土壤類型,反射率隨水分含量的增加而減少。但是不同類型土壤間的反射率差別,可能和不同土壤水分引起的差別一樣大,或者更大,加上太陽高度、大氣條件和表面狀況等引起的誤差,要定量估算土壤水分是比較困難的。
許多研究表明,確定土壤水分的紅外波段遙感是相當(dāng)有希望的。人們普遍認(rèn)為微波遙感將會有效地監(jiān)測土壤水分。因此,微波遙感監(jiān)測土壤水分的研究引起了普遍的關(guān)注。在美國制定的用空間遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)和資源調(diào)查的聯(lián)合計(jì)劃—AgRISTARS中,專門制定了土壤水分監(jiān)測計(jì)劃,其主要手段即是微波遙感。
在過去的10年間,在土壤水分的遙感監(jiān)測方面,人們做了大量工作,發(fā)展了一些實(shí)驗(yàn)和理論模型,將遙感數(shù)據(jù)和氣象、水文資料用模型結(jié)合起來,取得了一些結(jié)果,推進(jìn)了這個領(lǐng)域的研究t8一lzjo本文以河南省境內(nèi)的黃河下游平原地區(qū)為例,分析了幾種遙感監(jiān)測土壤水分的方法,對其優(yōu)缺點(diǎn)及存在的問題進(jìn)行了比較和評價,并結(jié)合我國國情選出了比較好的監(jiān)測方法。