Сравнительный анализ данных SMOS, GCOM-W1 и NDVI (MODIS) для территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана

Приведены результаты совместного статистического анализа временных рядов радиометрических данных SMOS и GCOM-W1, данных о влажности почвы и оптической глубины зондирования (приведены в SMOS Level 2) и NDVI (MODIS) для территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана.
Было найдено, что удовлетворительная корреляционная зависимость между данными GCOM-W1 и значениями влажности почвы приведённой в SMOS Level 2 наблюдается для степных районов. Лучшие значения коэффициента корреляции соответствуют нормализованным разностям радиояркостных температур (НРРТ) на вертикальной поляризации для частот 6,9; 10,7 и 18 ГГц. Корреляционная зависимость для территорий относящихся к центральной и северной лесостепи значительно меньше, а наивысшие из значений коэффициента корреляции соответствуют НРРТ рассчитанных по данным на частотах 6,9 и 10,7 ГГц на горизонтальной поляризации. Лучшая корреляционная зависимость между данными о радиояркостной температуры SMOS и влажностью почвы наблюдается для углов зондирования 50-55, что в данном случае объясняется малым изменением азимутального угла съёмки от одного измерения к другому.
Данные об оптической глубине зондирования и индексы нормализованных разностей радиояркостных температур GCOM-W1 коррелируют слабо, а наивысшие значения коэффициента корреляции относятся к территориям центральной и северной лесостепи. При этом взаимосвязь НРРТ, рассчитанных с использованием данных SMOS Level 1 на углах зондирования 30, 42 и 55 на вертикальной поляризации, и данных об оптической глубине зондирования существенно лучше. Сравнительный анализ временного хода данных MODIS и GCOM-W1 позволил выявить качественную взаимосвязь между NDVI и радиояркостными температурами для территорий южной лесостепи. Для территорий относящихся к степной зоне и северной лесостепи взаимосвязь была существенно хуже.
Таким образом, можно утверждать, что данные GCOM-W1 можно использовать в качестве дополнительного источника информации при обработке данных SMOS, но при условии детального изучения влияния растительности и влажности почв для данного природно-территориального комплекса на величины радиояркостных температур GCOM-W1.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобразования РФ (проект 2014/336/1744) и РФФИ (проект 12-05-98082-р_сибирь_а).