基于卫星光学与SAR影像调控的农业气象模型玉米产量时空演变分析

摘要： 本研究旨在利用农业气象模型（即结合水分平衡模型的简易产量算法模型SAFY-WB，其受卫星微波与光学影像获取的绿叶面积指数GAI调控），实现大田尺度爆米花干物质演变的逐日估算。合成孔径雷达（SAR）卫星数据（σ° VH/VV）通过哨兵1A（S1-A）任务的两条轨道（30和132）获取，重访周期为六天；光学数据来自Landsat-8任务。2016年完整农业生长季期间，在法国西南部试验田同步采集了SAR与光学数据。结果表明：结合卫星与模型数据后，玉米总干物质可实现高精度逐日估算（R2=0.92）。SAR数据更适用于作物发育初期特征描述（至开花末期），而光学数据适用于整个生育期。此外，该模型在不同物候阶段均能良好反演植株（R2=0.90）与穗部（R2=0.93）干物质。研究还发现，所提方法可准确预测四个物候阶段（四至五叶期、开花期、成熟期及收获期）（R2=0.98；均方根误差RMSE=7天）。但同化前需注意：SAR信号须先进行热噪声校正方可同化，且GAI与SAR信号的估算关系需基于无间作作物田块建立。这些成果在文献中具有独特性，为玉米产量动态监测提供了新途径。