Прикладные вопросы дистанционного зондирования, страница 13

Интерпретация данных дистанционного микроволнового зондирования почв

Краткое изложение физических основ радиотеплового зондирования земных покровов свидетельствует о возможности использования пассивных радиометрических устройств для дистанционного получения информации о характеристиках почвы, растительности, снежного покрова. Радиотепловое излучение суши наиболее чувствительно к влажности почв, поэтому         предоставляемая           СВЧ-радиометрией                                                              возможность дистанционного, бесконтактного измерения влажностных характеристик почв с лётных носителей привлекает всё большее внимание практиков.

Алгоритмы оценки влажности поверхностного слоя почвы, определенные в условиях полевых измерений с неподвижных платформ при небольшом и хорошо контролируемом пятне разрешения, невозможно непосредственно использовать для интерпретации данных самолётных и спутниковых измерений, при которой необходимо учитывать неоднородность пятна разрешения, эффект его непрерывного осреднения, ограниченность чувствительности радиометра. Все эти факторы трудно учесть теоретически, и влажностные зависимости радиоизлучения чаще всего устанавливают, коррелируя принимаемое на лётном носителе излучение с влажностью, определяемой на конкретной трассе наземными методами. Такие комплексные самолётно-наземные исследования в течение последних 20 лет проводились различными исследователями. В результате было установлено, что для одноволнового пассивного зондирования влажности почв в условиях реальной земной поверхности наилучшим средством измерений может служить радиометр на волне 21 см, наблюдающий в надир.

Основная проблема, возникающая при самолётных измерениях влажности - это оценка точности дистанционных измерений и их сопоставимости с данными наземных измерений. Сравнение данных дистанционных и контактных измерений всегда вызывает значительные сложности, так как первые из них - это результат многократного усреднения по площади, а вторые - получены в нескольких точках на площади, в пределах которой естественная изменчивость влажности очень велика (коэффициент вариации влажности в пределах площадки площадью 150x150м может составить 0,5). Погрешность дистанционных измерений по оценкам разных авторов может достигать 2-6 % объёмной влажности. Однако, вариации влажности по наземным измерениям в пределах зондируемой площади имеют те же и даже большие величины. Тем не менее, используя метод Монте-Карло, удается уменьшить разброс экспериментальных данных самолётно-наземного эксперимента простым введением "шума" наземных измерений влажности,   характеризующихся   коэффициентом   вариации   0,25.

§ 3. ПРАКТИКА АКТИВНОГО ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ