Учёные подтвердили точность данных о влажности почвы, собранных спутниками

Миссия Европейского космического агентства «Влажность почвы и солёность океана» (SMOS) представляет собой новейшее достижение в использовании спутников для оценки влажности почвы по всему миру. Спутник SMOS, запущенный в 2009 году, способен определять уровень влажности с точностью до 4%, что сравнимо с измерением чайной ложки воды в горсти сухой почвы. Для сбора данных он использует новую технологию пассивного L-диапазона, измеряя микроволновое излучение на частоте около 1,4 ГГц. Однако точность этих данных требовала проверки по наземным измерениям.

Для этой задачи идеально подошла команда учёных из Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS). Ещё в 2002 году они развернули сети мониторинга влажности почвы в четырёх долгосрочных экспериментальных водосборных бассейнах: Уолнат-Галч (Аризона), Литл-Уошита (Оклахома), Литл-Ривер (Джорджия) и Рейнольдс-Крик (Айдахо). Собирая почасовые данные с 2002 года, исследователи накопили огромный массив информации из различных сред для валидации измерений SMOS.

Команда под руководством гидролога ARS Тома Джексона сравнили годичные данные SMOS с наземными измерениями из четырёх водосборных бассейнов и данными другой спутниковой системы. Исследователи установили, что точность оценок влажности почвы по данным SMOS достигает 95%. Также были выявлены условия, снижающие точность: например, сильные ливни во второй половине дня, когда спутник находится на нисходящей орбите, приводили к переоценке влажности из-за насыщения верхнего слоя почвы. Команда разработала метод маркировки и корректировки таких данных для повышения общей точности оценок.

Результаты исследования были опубликованы в 2012 году в журнале IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.