中国科学家新突破：让卫星精准“透视”全球土壤水分

中国科学院空天信息创新研究院的曾江源科研团队在土壤水分研究领域取得了突破性进展。这一团队专注于全球土壤水分站点的空间特征及其对卫星数据验证的影响，并提出了一种创新方法来评估站点下垫面的空间异质性。

该新方法的核心在于解决卫星微波遥感技术在获取高精度土壤水分信息时面临的空间分辨率不足问题。尽管卫星微波遥感是获取大范围土壤水分数据的重要手段，但地面站点提供的数据在验证卫星产品准确性方面仍不可或缺。然而，由于地面与卫星观测之间存在显著的空间地理差异，验证结果往往伴随着较大的不确定性。

为了克服这一挑战，曾江源团队引入了扩展三重匹配技术，该技术能够更精确地评估土壤水分站点的空间异质性。通过对土壤质地、地表类型、剖面及植被覆盖度等四个关键因素的空间异质性进行估算，团队揭示了这些地表下垫面特征对站点空间异质性的影响。

研究结果显示，地表类型是影响土壤水分站点空间特征的主要因素。团队分析了全球322个站点的空间特征与环境异质性之间的关系，发现地表类型的多样性显著影响站点的空间代表性。这一发现为卫星土壤水分产品的验证提供了更为可靠的评估框架。

曾江源团队还提出了一种新的评估指标——站点相似面积比。该指标综合考虑了卫星像素内环境因素的空间异质性以及站点的下垫面特征，从而进一步提高了评估的准确性。这一创新不仅为土壤水分数据的验证提供了更为精细的方法，也为未来地表温度、植被参数、积雪深度等其他地表参数的验证与应用提供了拓展空间。

团队的研究成果已在《国际电气与电子工程师协会-地球科学与遥感学报》上发表，该期刊在科学界享有高度声誉。这一突破性的研究不仅为全球土壤水分监测提供了有力的科学支撑，也为遥感卫星数据的可靠性验证开辟了新的途径，具有重要的科学价值和应用前景。