第八届青年地学论坛

近年来主被动微波土壤水分产品融合备受关注，因为它能结合主动微波和被动微波土壤水分产品各自的优势，从而生成精度更高的土壤水分产品。然而，目前研究仅仅从微波信号反演的土壤水分产品方面进行融合分析，而未从微波信号方面（后向散射系数和亮温）对土壤水分的协同响应进行研究。因此，我们使用广义线性回归模型在全球尺度上评估了主动微波后向散射系数和被动微波亮温（主动ASCAT和被动AMSR2组合，主动ASCAT和被动SMAP组合）对土壤水分的敏感性，并评估了敏感性指标（标准化回归系数和决定系数）在不同环境因素下（如土地覆盖、气候类型、地形及其复杂度、土壤质地、植被覆盖度、土壤水分及其动态变化）的响应情况。结果表明，后向散射系数在南美洲东部和非洲南部等植被较为茂密地区对土壤水分敏感性较高，而亮温在中东和澳大利亚等稀疏植被区域对土壤水分更为敏感。ASCAT和SMAP组合方式中的亮温标准化回归系数整体大于ASCAT和AMSR2组合方式中的亮温标准化回归系数，这表明SMAP亮温在组合中比AMSR2更有优势。ASCAT和SMAP组合对土壤水分的解释程度整体高于ASCAT和AMSR2组合，特别是在北纬30°以北，这主要是因为SMAP在北半球高纬度地区对土壤水分的敏感性较高。在亮温的极化方式方面，AMSR2和SMAP亮温的H极化结果在大部分稀疏和中等植被条件下优于V极化。对于后向散射系数和亮温在不同环境下对土壤水分的解释能力方面，ASCAT和AMSR2组合时对土壤水分的解释能力主要由后向散射系数主导，但亮温在灌木丛和裸地地表类型、干旱带气候区、壤土土壤质地、低NDVI和土壤水分较低时具有较大的贡献；ASCAT和SMAP组合时主要由亮温主导，后向散射系数在热带草原地表类型、热带气候区、粘土土壤质地、高NDVI和土壤水分动态变化较大时贡献较大。相关发现可以加深对后向散射系数和亮温与土壤水分间物理关系的理解，并为主被动微波土壤水分融合提供理论支撑。

后向散射系数 亮温 土壤水分 广义线性回归