使用便携式L波段微波辐射计进行亚米级土壤湿度遥感

星载微波被动土壤湿度产品以其准确性著称，但通常受限于粗糙的空间分辨率。这限制了它们捕捉更精细土壤湿度梯度的能力，并阻碍了其应用。便携式L波段辐射计（PoLRa）根据测量高度提供从亚米到数十米的土壤湿度测量。鉴于对该传感器获取的土壤湿度评估明显缺乏，本研究旨在评估在美国伊利诺伊州中部四个不同地点安装在杆上的PoLRa所反演的亚米级土壤湿度的性能。评估侧重于PoLRa测量的相对于同一区域不同方向的亮度温度的一致性，以及PoLRa反演土壤湿度的准确性。由于PoLRa与NASA土壤湿度主动被动（SMAP）任务搭载的L波段辐射计在许多方面相似，因此应用了两种SMAP业务算法和常规双通道算法从测量的亮度温度计算土壤湿度。PoLRa的垂直极化亮度温度通常比水平极化对应值更稳定。在每个测试期间，观测到的双极化亮度温度的标准差通常小于5 K。通过将基于PoLRa的土壤湿度反演与手持式时域反射仪获得的湿度值进行比较，无偏均方根误差和皮尔逊相关系数大多分别低于0.04和高于0.75，证实了PoLRa反演土壤湿度的高准确性以及将SMAP算法用于PoLRa数据的可行性。这些发现凸显了地面或无人机搭载的PoLRa测量作为未来星载L波段传感器独立参考的巨大潜力。