Die Oberflächenbodenfeuchte (SSM) spielt eine wichtige Rolle bei der Überwachung von Dürren und Überschwemmungen, der Wettervorhersage und anderen Aktivitäten im Zusammenhang mit natürlichen Ressourcen und ist auch entscheidend für den Wasser- und Wärmeaustausch zwischen Land und Atmosphäre.
SSM kann durch Instrumente im Feld oder durch Fernerkundungstechniken gemessen werden. Satellitenbeobachtungen von aktiven und passiven Mikrowellensensoren eignen sich am besten für die Erfassung der Bodenfeuchte auf globaler Ebene.
Eine Studie mit dem Titel „Ein globaler täglicher Bodenfeuchtigkeitsdatensatz abgeleitet vom chinesischen FengYun-3B Microwave Radiation Imager (MWRI) (2010-2019)“ wurde in veröffentlicht Wissenschaftliche Daten. Der entsprechende Datensatz ist online unter verfügbar Nationales Rechenzentrum des tibetischen Plateaus.
Dr. Yao Panpan und Dr. Zhao Tianjie vom Aerospace Information Research Institute (AIR) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und Dr. Lu Hui von der Tsinghua University haben dieses neue globale SSM-Produkt für das GJ-3B von 2010 bis 2019 entwickelt eine räumliche Auflösung von 36 km.
FengYun-3 oder FY-3 sind Chinas meteorologische Satellitenserien der zweiten Generation, die seit 2008 nachhaltige und tägliche Mehrfachbeobachtungen vom X-Band liefern.
SSM-Produkte aus L-Band-Beobachtungen, wie z. B. die Soil Moisture Active Passive (SMAP) Mission, haben sich jedoch als optimale globale Schätzungen erwiesen. Im Vergleich zum L-Band hat die Empfindlichkeit des X-Bands gegenüber Bodenfeuchtigkeit abgenommen, und die Genauigkeit der Bodenfeuchtigkeitsprodukte der FY-3-Serie muss verbessert werden.
Das Forschungsteam übertrug die hohe Genauigkeit des SMAP-L-Bands auf das FY-3B-X-Band mit der Kombination von Mikrowellenstrahlungsübertragungsmodellen und Methoden des maschinellen Lernens.
Die Validierungsergebnisse von 14 dichten Bodenbeobachtungsnetzwerken und 258 Flussstationen weltweit zeigen, dass dieser Datensatz mit Bodenbeobachtungen und SMAP-Produkten übereinstimmt und eine höhere Genauigkeit aufweist als die offiziellen Bodenfeuchtigkeitsprodukte von FY-Satelliten.
Sie veröffentlichten auch AMSR-E/AMSR2-Bodenfeuchtigkeitsprodukte (2002-2022). Aufgrund seiner vergleichbaren Genauigkeit und längeren Zeitreihen im Vergleich zu SMAP hat dieser Datensatz weit verbreitete Aufmerksamkeit und Anwendung gefunden. Dieser Datensatz hat eine hohe Konsistenz mit AMSR-E/AMSR2, sodass er die 9-monatige Datenlücke der AMSR-Reihe von Oktober 2011 bis Juni 2012 füllen kann.
Mit diesem neuen Datensatz und seinen kontinuierlichen Aktualisierungen könnten chinesische GJ-3-Satelliten eine größere Rolle spielen und Möglichkeiten für eine nachhaltige und längerfristige Aufzeichnung von Bodenfeuchtedaten für hydrologische Studien bieten.
Mehr Informationen:
Panpan Yao et al., Ein globaler täglicher Bodenfeuchtedatensatz, abgeleitet vom chinesischen FengYun Microwave Radiation Imager (MWRI) (2010–2019), Wissenschaftliche Daten (2023). DOI: 10.1038/s41597-023-02007-3