AMSR土壤水分数据集

AMS配E全称为高级微波扫描辐射计，它由日本国家空间开发署（NASDA）设计开发并搭载在NASA AOUA卫星上，于2002年5月2日发射升空，轨道高度705km,入射角度为55°，提供了6.9、10.7、18.7、23.8、36.5以及89.0GHz6种频率的水平号垂直极化共12个通道的地表微波辐射亮度温度值，空间分辨率从89GHz的54kn到69GH2的56km。AMSR-E每天2次通过赤道，升轨和降轨模式时间分别为13：30和1：30，可分别提供2种对应模式的数据。

AMSR-E算法采用辐射传输原理的基础上，通过亮度温度、植被光学厚度及土壤水分之间的关系通过迭代算法同时反演3个地表参数，目前主要有NPD、SCA、LPRM和UMT4种反演算法。AMSR-E数据处理流程如图6.36所示，主要包括EOC数据操作系统与AMSR-E数据处理系统，通过2个系统的协作，完成AMSR-E数据的收集、处理与分发。处理后的AMSR-E标准数据产品可从美国冰雪中心下载（http:/nsidc.org/），共有3级数据。在第3级数据产品中，包括逐日地表土壤水分、植被含水量、亮温及其他质量控制文件。AMSR-E数据空间分辨率为25km，其重访频率可达每天2天1次甚至更高，反演出的全球土壤水分数据覆盖了2002年6月~2011年10月。AMSR-E标准土壤水分数据产品的设计精度为均方根误差小于0.06m³/m²。为进一步验证AMSR-E土壤水分精度，NASA于2002～2005年在美国衣阿华州开展了一系列地面土壤水分实验（Soil Moisture EXperiment，SMEX），目的在于评价反演模型性能并确定土壤水分反演精度，并分析植被、地形等因素对土壤水分的影响等。分析发现，即使在植被生物含量高达4-8km/m²区域，AMSR-E依然能获取较准确的土壤水分数据；植被和地形是两大主要要素，Crow等（2001）分析发现，当植被含水量低于0.75kg/m²时，地表均质性特征将导致AMSR-E土壤水分产品产生1.7%的均方根误差。AMSR-E的主要缺陷是其受植被及人工无线电频率干扰影响显著。此外，AMSR-E标准土壤水分数据时间差异性较小，难以捕捉土壤水分的时间变化。