基于iem模型的双极化terrasar数据反演土壤水分——以大柳塔矿为例

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1、硕士学位论文基于IEM模型的双极化TerraSAR数据反演土壤水分——以大柳塔矿为例SoilMoistureInversionbyMeansofIEMandtheDual-polarizationTerraSARData——ACaseStudyonDaliutaMine作者：赵东发导师：卞正富教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号P23学校代码10290UDC528.8密级公开中国矿业大学硕士学位论文基于IEM模型的双极化TerraSAR数据反演土壤水分——以大柳塔矿为例SoilMoistureInversionbyMeansofIEMa

2、ndtheDual-polarizationTerraSARData——ACaseStudyonDaliutaMine作者赵东发导师卞正富申请学位工学硕士培养单位环境与测绘学院学科专业摄影测量与遥感研究方向资源环境遥感监测答辩委员会主席评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生赵东发在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本文的研究是在

3、尊敬的导师卞正富教授悉心指导下完成的，由衷感谢导师三年来对我在学业上的启发，培养我认真科研的习惯，改正我学习道路上犯的错误，带领我走进科研的大道，以及在工作和生活上的帮助和支持。在学习研究中，卞老师给我们提供了最好的科研平台，开阔了我们的视野，并言传身教，对我们的论文常有醍醐灌顶的指导。卞老师广阔的学术视野、严谨的治学态度和求实创新的科研精神，在学术上缜密细致的思考，慷慨无私的教导都是我终生受益，并给我留下了深刻的印象，是我终身学习的榜样。感谢环境与测绘学院张书毕教授、邓喀中教授、吴侃教授、郭广礼教授、王坚教授、谭琨副教授、孙久运副教授等专

4、业课老师，谢谢你们精彩的授课，让我掌握了宝贵的知识，使我对研究方向有了深刻认识，并从中激发出浓厚的研究兴趣。感谢雷少刚副教授、闫庆武副教授、程伟老师、金丹老师、熊集兵副教授、杨德军副教授、孟庆俊副教授、牟守国副教授、刘振国师兄、朱琳师姐、刘万利师姐、余勇师兄、李毅师兄、丁亚杰师姐、陈鹤群师姐、申艳琴师姐、郄晨龙师弟、程振师弟、程林森师弟、任立新师弟、陶文旷师弟等，在研究生学习期间对我的帮助。感谢刘辉师兄、王业显师兄、刘洋师兄、吉林师兄、赵伟颖、元亚菲等，在天寒地冻和夏日炎炎中的共同努力才有了珍贵的野外数据。感谢陈西斌、王浩、杨永均、姚一飞、

5、余前勇、赵祥伟、赵朝贺等同寝室室友，研究生期间在各个方面的帮助，鼓励和支持，感谢地信遥感12硕班的所有同学，“三人行，必有我师焉”，从你们身上我学到了很多。感谢中国矿业大学环境与测绘学院提供的良好的学习和生活环境，感谢各位领导和老师的谆谆教导。在论文的撰写过程中，参阅了大量的论文和著作，在此对这些国内外各位专家、学者以及前辈致以崇高的敬意！感谢国家科技支撑计划子课题《晋陕蒙接壤区煤炭基地生态建设关键技术与示范》提供的学习平台，让我在实践中锻炼自己！最后，感谢百忙中评阅本文并提出宝贵意见的学者、专家。感谢参加答辩的各位评委老师和工作人员。摘要

6、土壤水分是作物生长和生存的物质基础，它制约着农作物的产量、决定着地表能量向感热和潜热转化的分配比例、地表水下渗和形成地表径流的比例，还影响陆地表面植物的分布。遥感具有监测范围广、获取具有空间连续性影像等特点，在土壤水分研究中得到很高的重视。应用雷达技术反演土壤水分比较著名的模型有Oh模型、Dubois模型、Shi模型以及IEM模型。本研究中，利用IEM模型模拟不同地表参数下后向散射系数对地表参数和雷达系统参数的响应特征，揭示了雷达后向散射系数随着这些参数的变化的规律，对雷达反演地表土壤水分的理想系统参数设置进行了探讨。根据研究区域的地表特征

7、和所获取的TerraSAR-X数据特点，利用IEM模型模拟该研究区域的地表散射特征。在此基础上主要分析了雷达后向散射系数同土壤含水率、地表粗糙度参数之间的关系，利用同极化（VV和HH）后向散射系数差来反演地表组合粗糙度参数的经验模型，基于该模型建立了利用雷达同极化后向散射系数（HH）反演地表土壤水分的经验模型。根据大柳塔矿的实测数据对反演模型的精度进行了评估。结果表明经验模型输出与实测土壤含水率的相关性在0.744。因此用模拟数据验证了反演的土壤含水率的精度，也证明了建立的经验模型的可靠性。经验模型是针对特定条件发展的，局部土壤类型空间异质

8、性大的区域不能良好反演。该论文有图55幅，表6个，参考文献84篇。关键词：土壤水反演；IEM；TerraSAR；双极化；大柳塔矿IAbstractAsanimportantpar