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全国典型生态系统土壤温湿度自动观测网络建成

  近日,在“国家民用空间基础设施陆地观测卫星共性应用支撑平台项目”支持下,中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室全面建设完成了覆盖全国的土壤温湿度自动观测网络,可实现全国典型生态系统的土壤水分长时间持续观测。目前,整套系统已完成调试并投入试运行。
  土壤温湿度自动观测网络涵盖全国17个野外观测站点,跨越了黑龙江、吉林、河北、山东、江苏、安徽、湖南、江西、广东、内蒙、甘肃、青海、新疆和西藏多个地区,覆盖了包括草地、农田、荒漠和森林等多种生态类型,后续还将不断提升和完善观测布局。每个观测站包含10个测量点位,每个测量点位可以采集4个深度(5cm、10cm、20cm和40cm)的土壤温湿度数据。截至2021年5月,已获取有效原始数据共计4700万余条。

  土壤温湿度传感器的测量值会受到土壤粒径、含盐量和有机质等因素的影响。为保障土壤水分自动测量数据的精度,空天院遥感卫星应用国家工程实验室联合中科院东北地理与农业生态研究所(长春净月潭遥感实验站依托单位)对17个站点的土壤水分传感器进行了特定土壤类型参数标定。

  建成的土壤温湿度自动观测网络可自动获取像元尺度土壤温湿度数据,不仅能服务于卫星遥感土壤水分产品的研发与验证,还可以为天气预报、洪水预测、农业干旱监测和水资源管理等领域的研究提供基础数据。

图1 空基土壤温湿度自动观测网络全国布设站点图

  图2 部分已安装站点仪器实物图(a)禹城站(b)锡林浩特站(c)净月潭站

  

  图3 部分已安装站点数据采集节点分布图(a)禹城站(b)锡林浩特站

图4 土壤水分传感器定标系数与有机质含量、盐分、土壤质地之间的相关性

图5 部分站点土壤水分传感器数据标定结果(a)禹城站(b)祁阳站

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