Некоторые особенности использования оптических свойств поверхности почв для определения их влажности

Целью исследований явился анализ связи спектральной отражательной способности поверхности почв с содержанием в образцах почв влаги как основы детектирования влажности почв по данным дистанционного зондирования. На примере лабораторного исследования девяти образцов пахотного горизонта черноземов оподзоленных, серых лесных и дерново-подзолистых почв изучена связь спектральной отражательной способности их поверхности в видимой области спектра, определенной с помощью спектрорадиометра HandHeld-2, с содержанием влаги в образце. Установлено, что изменение влажности почв приводит к синхронному изменению интегрального отражения в видимой области спектра лишь в достаточно узких интервалах содержания влаги, которые специфичны для разных почв. Изменение влажности почв в интервалах за пределами этого диапазона не приводит к изменению спектральной отражательной способности почв. На основе полученных результатов можно утверждать, что большинство данных спутниковой съемки в оптическом диапазоне фиксируют нахождение открытой поверхности почв в сухом состоянии, хотя сам пахотный горизонт может при этом быть достаточно влажным. Эти закономерности необходимо учитывать при создании спутниковых технологий оперативного мониторинга влажности почв по данным, получаемым в оптическом диапазоне электромагнитных волн.

The purpose of the research was to analyze the relationship between soil surface spectral reflectance and the moisture content in soil samples as the basis for moisture detection based on remote sensing data. Studies of 9 samples from the arable horizons of podzolized chernozem, gray forest and soddy-podzolic soils permitted to reveal the relationship between the spectral reflectance of soil surface in the visible region of the spectrum, determined with the HandHeld-2 spectroradiometer, and the moisture content in the sample. It was found that changes of soil moisture content induce synchronous changes in the integral reflection in the visible band of spectrum only in rather narrow intervals of moisture content which are specific for different soils. Changes in soil moisture content in intervals below and above this range do not lead to changes in the spectral reflectance of soil surface. The results obtained prove that most of the satellite imagery data in the optical range capture the state of the open surface of soils in their dry state, though the arable horizon itself may be quite wet. These regularities should be taken into account when using satellite technologies for operational monitoring of soil moisture by remote sensing providing data in the optical range of electromagnetic waves.