組合光學和微波遙感的耕地土壤含鹽量反演

劉瑞亮， 賈科利， 李小雨， 陳睿華， 王怡婧， 張俊華

（1.寧夏大學地理科學與規劃學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏大學生態學院，寧夏 銀川 750021）

自然或人為引起的土壤鹽漬化是一種重大的環境災害，廣泛發生在內陸干旱、半干旱地區，嚴重影響農業生產和區域可持續發展。據估計，到2050年全球約50%的耕地會面臨鹽堿化［1］，將成為世界性的生態問題［2］。因此，運用科學手段精準反演和監測耕地土壤鹽漬化動態，及時治理和緩解耕地土壤鹽漬化，對區域糧食生產和農業可持續發展具有重要意義。

衛星遙感手段能快速、宏觀地獲取土壤光譜特征，通過構建遙感監測模型，可以實現大范圍土壤鹽漬化監測和評估［3］。光學遙感可以提供多波段的光譜信息，對土壤鹽分具有較強敏感性，研究者通過構建光譜指數實現土壤鹽分的反演。陳紅艷等［4］基于Landsat 8 OLI，引入第7 波段（2100～2300 nm）對植被指數進行改進，模型反演精度大幅提升。Wang等［5］等用Sentinel-2紅邊波段代替原來紅光波段構建光譜指數，提高了光譜信息對土壤鹽分的敏感性。然而單一光學數據易受成像時間、云雨等天氣影響，依賴光譜特征提取鹽漬化信息具有局限性［6］。微波遙感具有全天候工作能力，不易受氣象條件和日照水平影響。同時，由于試驗區有植被覆蓋，光譜反射率受影響，而微波遙感能穿透植被，具有探測地表下目標的能力［7］。馬馳等［8］基于Sentinel-1 雷達影像，分析垂直極化模式（VV）和交叉極化模式（VH）組合的后向散射系數與土壤鹽分之間的關系，確定(VV2+VH2)/(VV2-VH2）極化組合的后向散射系數可以較好分離不同含鹽量的土壤。……