Assessing the accuracy indicators of the ground-based spectral estimation of soil moisture | Вопросы валидации результатов при наземно-бортовом спектральном определении влажности почвы

Английский. Contact point field measurements of soil moisture are characterized by low productivity.  High efficiency of determining and monitoring soil moisture can be achieved remote sensing. The known microwave methods for remote determination of soil moisture have low spatial resolution, are expensive and hence unsuitable for the use in agriculture. For estimating soil moisture content, the article proposes the ground-based on-board complex, which includes an on-board passive meter of the optical signal reflected from the soil and a ground contact meter. Operation of the latter can be performed either by an automatic measuring network or by an operator conducting contact measurements. The authors formulated and solved the problem related to assessing the accuracy of validation of the on-board measurement of soil moisture content. As an on-board meter, a passive radiation spectroradiometer of the soil illuminated by the Sun is used, and as a ground meter, a contact meter is used for estimating soil moisture at different spatial increments. The accuracy indicators of ground measurements and their relationship with the estimated values were analyzed. Comparison of the results obtained by the ground and on-board measurements allowed to determine the relationship between the moisture content measured from the board and the error of ground measurements as a validation error.

Русский. Контактные точечные полевые измерения почвенной влажности отличаются невысокой производительностью; их реальной альтернативой, обеспечивающей высокую эффективность мониторинга, являются дистанционные методы определения. Известные микроволновые методы дистанционного определения влажности почвы имеют низкое пространственное разрешение, являются дорогостоящими и непригодными для использования в целях сельского хозяйства. В статье для определения влажности почвы предлагается наземно-бортовой комплекс, включающий в себя бортовой пассивный измеритель отраженного от почвы оптического сигнала и наземный контактный измеритель, функцию которого может выполнять либо автоматическая измерительная сеть, либо оператор, проводящий контактные измерения. Авторами сформулирована и решена задача оценки точности валидации результатов бортового измерения влажности почвы в системе наземно-бортовых измерений. В качестве бортового измерителя используется спектрорадиометр пассивного излучения почвы, освещенной Солнцем, а в качестве наземного – контактный измеритель, с помощью которого оценивается влажность почвы при разных пространственных шагах. Проанализированы валидационные показатели наземных измерений и их взаимосвязь с величиной влажности почвы. Сопоставление результатов наземных и бортовых измерений позволило определить взаимосвязь между влажностью почвы, измеренной с борта, и погрешностью наземных измерений в виде погрешности валидации.