Алгоритм совместной обработки данных SMOS и G-COM1 для повышения точности определения влажности почв

Приведены результаты совместного анализа временных рядов данных радиояркостной температуры, полученных с помощью 2-D радиометра MIRAS аппарата SMOS на частоте 1,4 ГГц (данные Level 1с) и аппарата G-COM1 (данные Level 1R) на частотах 6,9–37 ГГц по территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана за период с 03.07.12 г. по 01.10.13г. Совместный анализ радиометрических данных SMOS и G-COM1 сопряжен с трудностями, обусловленными разными принципами радиометрической съёмки аппаратов, а так же отсутствием единой программной среды, позволяющей осуществлять их одновременную обработку. В процессе обработки данных нами был разработан программный комплекс, состоящий как из свободно распространяемого ПО (SMOS Toolbox for BEAM), так и самостоятельно созданных программных продуктов, позволяющий осуществлять совместную потоковую обработку данных SMOS и G-COM1.
Показано, что привлечение радиометрических данных G-COM1 при обработке данных SMOS позволяет учесть влияние слоя растительности на поверхности почв, а, следовательно, повысить точность восстановления влажности из дистанционных радиометрических данных SMOS.
В результате анализа обнаружено, что радиометрические данные SMOS в зимний период, в отличие от данных G-COM1 на частотах 18-37 ГГц, слабо изменяются при изменении термодинамической температуры поверхности и толщины снежного покрова. Однако совместная обработка данных SMOS и G-COM1, полученных поздней осенью и ранней весной, позволяет точнее идентифицировать моменты начала промерзания и оттаивания почв.
Таким образом, совместная обработка данных SMOS и G-COM1 целесообразна при определении влажности естественных почв, покрытых растительностью, а также при классификации поверхности по признаку «замёрзшая-незамёрзшая».
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 12-05-98082-р_сибирь_а.