Et forskerteam fra Aerospace Information Research Institute (AIR) fra det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en ny ramme til evaluering af jordfugtighedsstationers rumlige repræsentativitet globalt. Deres undersøgelse fandt, at ca. 63% af de eksisterende jordfugtighedsobservationsstationer pålideligt afspejler forhold i satellitpixelskalaen.
Denne undersøgelse, der blev offentliggjort i IEEE -transaktioner om geovidenskab og fjernmålinggiver værdifuld indsigt i den optimale indsættelse af jordfugtighedssteder og den robuste validering af satellitprodukter.
Jordfugtighed er afgørende for klimasystemer, hydrologi og landbrug. Mens passiv fjernmåling af mikrobølgeovn er effektiv til storskala overvågning, lider den ofte af lav rumlig opløsning. I modsætning hertil giver jordbaserede stationer nøjagtige lokale målinger, men kæmper for at repræsentere bredere satellitskala-forhold, hvilket komplicerer valideringsprocessen.
For at tackle disse spørgsmål anvendte forskerteamet den udvidede tredobbelte kollokation (osv.) Metode til at vurdere sammenhængen mellem jordstationsdata og satellitskala jordfugtighedsmålinger og derved undgå behovet for yderligere feltdata.
Forskerne vurderede den rumlige repræsentativitet af 322 jordfugtighedsstationer over hele verden. De bestemte, at stationer med en ETC-R-værdi over 0,7 er repræsentative for satellitskalaforhold. Resultaterne viste, at ca. 63% af stationerne opnåede god rumlig repræsentativitet.
Desuden afslørede forskningen, at højere overfladeheterogenitet, der er påvirket af miljøfaktorer som jordtekstur, landdækning, højde og vegetation, reducerer en stations repræsentativitet, især i områder med forskellige landdækningstyper, der fremkom som den mest indflydelsesrige faktor.
Derudover introducerede forskerne en ny metrisk kaldet “lignende områdeforhold på stederne”, som vurderer, hvor godt en stations miljøegenskaber matcher dem i det omkringliggende område. Denne tilgang, der blev bekræftet gennem højopløsning (1 km) jordfugtighedsdataanalyse, fremhæver virkningen af overfladeheterogenitet på jordfugtighedsvariabilitet og stationsrepræsentativitet.
Denne nye ramme er tilpasningsdygtig til evaluering af andre miljømæssige parametre, hvilket gør den til et værdifuldt værktøj til forbedring af fjernmålingsvalidering. Resultaterne forbedrer signifikant satellitbaseret jordfugtighedsovervågning og lægger grundlaget for bedre klimaovervågning, landbrugsplanlægning og vandressourceforvaltning.