Jornal de Sensoriamento Remoto e GIS

Abstrato

Redução da escala das recuperações de humidade do solo do radiómetro avançado de varrimento de micro-ondas (AMSR-E) utilizando uma técnica de ajuste de chuva exponencial em escala de tempo múltipla

Chengmin Hsu, Lynn E. Johnson*, Robert J. Zamora, Timothy Schneider e Robert Cifelli

A resposta hidrológica em todas as resoluções é controlada por processos físicos. Capturar com precisão o processo físico em alta resolução é essencial para reduzir a escala de muitas observações de satélite em resoluções grosseiras. Neste artigo, é desenvolvido um modelo de redução de escala de humidade do solo representativo do processo quadridimensional para reduzir a escala do produto de humidade do solo com uma resolução de 25 km do Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (AMSR-E). O modelo é composto pelo cálculo de um índice de acumulação de precipitação antecedente (APA) para captar as variações espaciais e temporais da humidade do solo à resolução de 500 m, e pela aplicação de um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para simular processos físicos que possam regular a humidade do solo. O índice APA, como representação do valor provisório da humidade do solo, é calculado adotando uma formulação exponencial para sintetizar os efeitos da infiltração, da eficiência evaporativa do solo e da resistência da vegetação no teor de água do solo após a precipitação. Cinco dias de derivados de humidade do solo AMSR-E que abrangem o início da monção e a duração da tempestade são selecionados para redução. Os resultados mostram que a variação espacial da humidade do solo é controlada principalmente pela distribuição da precipitação e pelas propriedades do solo. Posteriormente, a humidade relativa do solo, a radiação e a vegetação tornam-se significativas no controlo dos fluxos da superfície terrestre e, assim, influenciam a variação da humidade do solo à medida que o tempo avança. Os dados reduzidos de humidade do solo (resolução de 500 m) são avaliados utilizando medições de humidade do solo in-situ do Hydrometeorology Testbed (HMT) da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) e do Southwest Watershed Research Center (SWRC) do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA). Redes de observação de Watershed Experimental de Walnut Gulch (WGEW). A raiz do erro quadrático médio (RMSE) entre a humidade do solo desagregada e in situ é de 0,034 vol./vol. com um viés percentual (PBIAS) de 0,85%. O valor global de R2 é de 0,788.