Сопряженный анализ измерений влажности почвы дистанционными и наземными методами

Влажность почвы характеризуется значительной временной и пространственной изменчивостью. Традиционно используемый термостатно-весовой метод определения влажности почвы является основным и наиболее точным. Также этот метод прост и, несмотря на определенные затраты времени, позволяет обойтись без дорогостоящих приборов, но полевые измерения являются репрезентативными только для небольших участков. Спутниковое дистанционное зондирование в микроволновом диапазоне (1 - 5 ГГц) позволяет получать информацию по влажности почвы для больших участков и с достаточной точностью. В 2009 году был запущен космический аппарат SMOS (Soil Moisture Ocean Salinity) Европейского космического агентства, оснащенный микроволновым радиометром, работающим на частоте 1,4 ГГц. Аппарат обеспечивает полный охват всей поверхности Земли с периодичностью 2 – 3 дня при среднем линейном размере пикселя порядка 43 км и точностью оценки объемного влагосодержания верхнего слоя почвы (5см) 0,04 м3/м-3. При расчете влажности в продуктах SMOS используется равноплощадная проекция ISEA4H9 (Icosahedral Snyder Equal Area) со средним расстоянием между узлами сетки, в которых определяется влажность, порядка 15 км.
Представлены результаты сопряженного анализа измерений влажности верхнего слоя почвы и напочвенного покрова, полученных с помощью дистанционных данных и полевых исследований в лесостепной зоне Красноярского края. Для дистанционной оценки влажности поверхности использовались данные радиометра MIRAS, установленного на борту космического аппарата SMOS. По данным ежедневных измерений SMOS (продукт SMUDP2) формировались временные ряды влажности поверхности в районе д. Погорелка Красноярского края за сезоны 2011 – 2014 годов. Влажность почв при наземных исследованиях определялась термостатно-весовым методом в различных типах леса, представленных на территории исследования.

Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ №14-04-00858.