Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Программы и алгоритмы для обработки данных дистанционного зондирования: ERDAS, ENVI и другие.
Ответить
Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 13 дек 2016, 19:06

Есть ли продукты ДЗЗ, которые позволяют оценить влажность почвы (количество влаги в почве, выраженное в процентах от ее веса). Не быть связанным с этим параметром, а выдать параметр, близкий к значению этой влажности?
Если эта открытая территория, то влажность почвы. Если территория покрыта лесом – то что-то близкое к влажности почвы.

bolotoved
Гуру
Сообщения: 920
Зарегистрирован: 30 дек 2008, 14:11
Статьи: 4
Проекты: 1
Репутация: 235
Откуда: Ханты-Мансийск
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение bolotoved » 14 дек 2016, 03:54

Со влажностью почвы все довольно тоскливо, я потратил довольно много времени на поиск удовлетворительных данных, но так нечего удовлетворяющего меня не нашел. То, что получали со спутника SMAP, пока он не крякнул, требовало мощной наземной калибровки, сырые данные использовать нельзя.
Есть еще данные моделей LDAS. Например, среди моделей LDAS есть модель NOAH c максимальным пространственным разрешением в 0.25 градуса. Данные о температуре и влажности почвы приводятся для 4-х глубин: 0-0.1, 0.1-0.4, 0.4-1.0, и 1.0-2.0 m. Временное разрешение 2-х типов: среднемесячные и среднее за 3 часа. Временной охват модели с 2000 по настоящий момент. Данные эти похожи на правду для суходолов, но совершенно игнорируют ветланды. И в любом случае вам придется смотреть адекватность этих данных для вашего региона по данным метеостанций (кстати, далеко не на всех метеостанциях можно найти данные о влажности почвы).

Если нужно большее пространственное разрешение, то нужно, видимо, смотреть в сторону радарной съемки, например Sentinel-1 и быть готовым к массивным полевым работам (измерение влажности) по его калибровке. Еще раз скажу, тема сложная.

Аватара пользователя
Geobotanic
Активный участник
Сообщения: 214
Зарегистрирован: 11 авг 2009, 13:51
Проекты: 1
Репутация: 75
Откуда: Шахты-Питер-Сейда-Ним
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Geobotanic » 14 дек 2016, 05:40

Влажность почвы не постоянна и слагается из собственно влажности и переменности увлажнения, которые должны браться как медианы долговременных наблюдений. Максимум, что можно получить дистанционно - пятиступенчатую градацию (сухие, свежие, влажные, сырые, мокрые). Все остальное, а тем более количественные значения - от лукавого.
Если есть данные о растительности - самый лучший способ использовать метод экологических шкал. Тем более, если эти данные нужны для пояснения биологических вопросов (метеоданные в таких случаях не всегда можно использовать).

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 14 дек 2016, 15:34

Большое спасибо за ценную информацию и советы! На изучение уже увидела очень много полезного. И новые вопросы.
Geobotanic писал(а):Влажность почвы не постоянна и слагается из собственно влажности и переменности увлажнения, которые должны браться как медианы долговременных наблюдений. Максимум, что можно получить дистанционно - пятиступенчатую градацию (сухие, свежие, влажные, сырые, мокрые). Все остальное, а тем более количественные значения - от лукавого.

Моя идея использовать параметр, отражающих влажность почв, как один из индикаторов «здоровья» тропического леса. В целом логика такая: чем выше влажность, тем выше здоровье леса, чем ниже влажность - тем лес более деградирован.
Но для этого мне необходимо хорошо разобраться, что означают эти данные, получаемые в продуктах ДЗЗ. Но уже хорошо, что они вообще есть и целые миссии занимаются именно этим.

Конечно, хорошо бы добиться близкого совпадения влажности почв, измеренных полевыми методами, и влажности почв, получаемых через ДЗЗ. Однако, если это будет не совсем так, то тоже могут быть варианты. Ведь здесь этот параметр нужен для сравнения экосистем друг с другом. Поэтому при использовании для всех территорий одинаковых (или похожих) методов ДЗЗ получения параметра «влажность почвы» , мы можем оперировать полученным параметром для сравнения этих территорий.

Если, например, SMAP брал измерения над плотным лесным покровом, то влажность чего он показывал? Предполагаю, что как и параметр «температура поверхности» (в ASTER, Landsat) он показывал влажность внутри лесного полога? Или все же это именно почва?

Если есть данные о растительности - самый лучший способ использовать метод экологических шкал. Тем более, если эти данные нужны для пояснения биологических вопросов (метеоданные в таких случаях не всегда можно использовать).
Это хорошая идея (ведь целое направление, (которое я когда-то даже изучала). Но она подходит для изучения экосистемы в крупном масштабе, преимущественно или только полевыми методами.
Эту методику обязательно возьму себе на вооружение, т.к. такой масштаб исследований входит в постановку задач проекта. Посмотрю, что сделано по экологическим шкалам и оценки экосистем с их помощью по тропикам. Но главный акцент данного вопроса - оценка экосистем методами Дистанционного зондирования. Только вспомогательными (в нескольких точках, например, для верификации или эталона) могут быть полевые методы.
.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 14 дек 2016, 15:45

bolotoved писал(а):Со влажностью почвы все довольно тоскливо, я потратил довольно много времени на поиск удовлетворительных данных, но так нечего удовлетворяющего меня не нашел. То, что получали со спутника SMAP, пока он не крякнул, требовало мощной наземной калибровки, сырые данные использовать нельзя.
SMAP собирал данные о влажности почвы с января по июль 2015.
Может быть, есть готовые продукты по полученным данным за этот период, по которым коррекция уже сделана и которые можно использовать?

Один из таких продуктов, где данные SMAP также были использованы (но в сочетании с другими инструментами), нашла в этом ресурсе:

Soil Moisture CCI
http://www.esa-soilmoisture-cci.org/node/93
Они представляют данные влажности почвы, определенные при помощи разных инструментов, с 1970 по 2010 гг. Показывают среднюю влажность почв за каждый месяц. Разрешение 0.25 градуса. Как вы оцените этот ресурс на возможность использования этих данных?


Почему при определении влажности почв используют одновременно «passive» и «active» инструменты? В чем их отличие и какие данные лучше использовать? Так, на Soil Moisture CCI дают возможность скачать разные данные в папках «Active», “Passive”, “Combinded” (для скачивания нужно писать заявку через сайт, после чего присылают ftpp адрес и пароль, если кому-то интересно посмотреть на их данные, напишите в ЛП).

Для инструмента SMAP (Soil Moisture Active Passive) – аналогично. Причем, как понятно из Wiki статьи, там сломался synthetic aperture radar (active). Но остался работать radiometer (passive).

Но при этом сейчас его данные для влажности почв уже, вроде бы, нельзя использовать.
SMAP measurement system consists of a radiometer (passive) instrument and a synthetic aperture radar (active) instrument operating with multiple polarizations in the L-band range. The combined active and passive measurement approach takes advantage of the spatial resolution of the radar and the sensing accuracy of the radiometer.[6]

On 2 September 2015, NASA announced that the amplifier failure meant that the radar could no longer return data. The science mission continues with data being returned only by the radiometer instrument

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 23 дек 2016, 03:25

Может ли кто-то подсказать, где можно заказать продукты Soil Moisture Active Passive satellite (SMAP) (продукты soil moisture) ?
Ищу по его сайту. Есть страницы с описанием продуктов, с мануалом по этим продуктам но не нахожу ссылок на заказ этих продуктов:
http://smap-archive.jpl.nasa.gov/science/dataproducts/
http://smap.jpl.nasa.gov/data/



Влажность почв дает еще один спутник Soil Moisture and Ocean Salinity satellite (SMOS)
https://en.wikipedia.org/wiki/Soil_Mois ... n_Salinity
Для него вышла на форму заказа продуктов (сайт esa).
https://earth.esa.int/web/guest/mission ... rmats-7631

По названию продуктов в обоих спутниках данные выглядят довольно «готовыми». Если удастся получить продукты, то буду изучать детали. По крайней мере, это самые новые данные. Упомяный выше ресурс Soil Moisture CCI (http://www.esa-soilmoisture-cci.org/node/93)– дает данные до 2010 г.
SMOS запущен в 2009 и до сих пор работает.
SMAP должен иметь сделанные продукты за 2015 г. Сейчас ситуация мне не понятна. У него сломался один инструмент (radar, active instrument) - дававший разрешение до 3 км. Но остался работать radiometer (passive instrument), который дает разрешение 36 км. Возможно, по оставшемуся инструменту radiometer все еще производятся данные влажности почвы, но разрешения 36 км? Это можно понять, если я найду где заказывать эти продукты.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 28 дек 2016, 19:31

В другой теме было продвижение по использованию продукта SMOS Level 2 Soil moisture.
От этого поста и пока до конца темы. Освещены:

-Ссылки на возможность заказать и скачать продукты SMOS Level2 SM (Soil Moisture)
-Ссылка на SMOS Toolbox – софт esa, который позволяет открывать, визуализировать и пересохранять геопривязанными растрами netcdf файлы, в которых сохранены продукты SMOS.
-Ссылка на ODV (OceanDataView) – открытый софт, который тоже дает возможность открывать и визуализировать netcdf данные. В рассмотренном примере netcdf файл продукта SMOS был сохранен ASCII-файлами.


Один вопрос по резюмирующему сообщению здесь

На скриншоте показаны данные почвенной влажности из одного тайла SMOS Level2 SM, взятого для изучения. Это данные за 31 октября 2016 г.
Странно, что один тайл содержит данные не квадратом, а вот так – фрагментами. Дело в облачности, которая не дала возможности получить параметры на другой территории или в чем-то другом?

Также понятно, зачем нужны продукты L3 Soil Moisture - Global maps. Они тоже содержать почвенную влажность. Но являются данными осредненными по композитам 3-х, 10-ти дней и месяца.

Этот продукт нужно заказывать другим способом (не так, как по ссылке выше). Пока еще не пробовала его получать.
Вложения
smos_toolset3.jpg
smos_toolset3.jpg (198.51 КБ) 2748 просмотров

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2894
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 53
Ваше звание: Лиса
Откуда: **
Контактная информация:

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Natalia Novoselova » 29 дек 2016, 23:24

Продукты SMOS Level3 скачиваются без регистрации:
ftp://ftp.ifremer.fr/Land_products/GRIDDED/
SMOS L3 SM (soil moisture): http://www.catds.fr/Products/Available- ... -from-CPDC

Файлы также открываются SMOS toolbox

В нумерации еще не разобралась. Возможно, по открытой ссылке есть не всё. Общая информация о скачивании дана здесь: http://www.catds.fr/Products/Available- ... -from-CPDC

По идее, папки с данными по 3, 10 и месячным композитам должны быть разными.
Product access
FTP access
The CATDS-CPDC products are freely available on FTP :
ftp ftp.ifremer.fr
user : ext-catds-cpdc
password : catds2010
or
ftp://ext-catds-cpdc:catds2010@ftp.ifremer.fr/

Судя по одному примеру, Level 3 это не полное покрытие, а, видимо, склейка из данных почвенной влажности в пределах какого-то диапазона времени.

Но причина фрагментированности данных продукта SMOS soil moisture мне не понятна.
Облачность?
Вложения
SMOS_L3SM.jpg
SMOS_L3SM.jpg (53.27 КБ) 2691 просмотр

ericsson
Гуру
Сообщения: 3317
Зарегистрирован: 27 июл 2009, 19:26
Репутация: 736
Ваше звание: Вредитель полей

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение ericsson » 30 дек 2016, 04:01

Как насчет того, чтобы все же прочесть, что написано тут про продукты L3SM http://www.catds.fr/Products/Available- ... -from-CPDC и понять, наконец, по какому принципу разложены данные тут ftp://ftp.ifremer.fr/Land_products/GRIDDED/L3SM/OPER/ ?

Александр Мурый
Гуру
Сообщения: 5105
Зарегистрирован: 26 сен 2009, 16:26
Статьи: 3
Проекты: 5/1
Репутация: 744
Ваше звание: званий не имею
Откуда: Москва

Re: Оценка влажности почвы методом ДЗЗ

Сообщение Александр Мурый » 03 май 2017, 23:31

Ещё ссылка по теме, данные SMOS:
http://cp34-bec.cmima.csic.es/land-datasets/
Редактор материалов, модератор форума

Ответить

Вернуться в «Обработка ДДЗ»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя