美国国家协调土壤水分监测网络战略的制定(2021年第16期)

发布时间:2021-09-14

土壤水分是影响国家各种经济和环境重要过程的关键性地表变量,从农业监测到天气预报,再到旱涝减灾,土壤水分测量的价值都不可否认。

土壤水分测量主要通过以下三种方式:一是原位监测,大多数地面网络使用高时间分辨率和多个土壤深度的原位传感器进行测量,但测量的空间范围通常较小;二是遥感测量,遥感平台有更大的空间覆盖区(10~40 km),但只能感应浅层土壤层(<5cm)且监测数据的采集需要间隔2~3天;三是数值模拟,地表模型(LSMs)可以以较高的空间和时间分辨率估计土壤水分,但它们依赖于气象数据和基础参数化,仅是真实世界的不完美物理近似。遥感和地表模型估算需要利用原位数据进行校准和验证,因此,这三种方法需要协同工作,以此产生所需尺度的时空连续的土壤水分产品。

美国已在国家、州和地方各级拥有大量但并不协调的原位监测网络。然而,目前还没有建立、部署和维护这些土壤水分监测网络的国家战略,也没有对其进行协调和数据集成的国家战略。

目前,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)正在推动制定国家协调土壤水分监测网络战略,旨在提供协调的、高质量的、全国性的土壤水分信息以满足公众利益。