Наземное, проксимальное и спутниковое дистанционное зондирование влажности почвы

Влажность почвы (ВП) представляет собой ключевую гидрологическую переменную состояния, имеющую большое значение для многочисленных задач наук о Земле и окружающей среде, непосредственно влияющих на глобальную окружающую среду и человеческое общество. К потенциальным применениям относятся, помимо прочего, прогнозирование погоды и изменчивости климата; прогнозирование и мониторинг засух; управление и распределение водных ресурсов; производство сельскохозяйственной продукции и смягчение последствий голода; предотвращение природных бедствий, таких как лесные пожары, оползни, наводнения и пыльные бури; а также мониторинг ответных реакций экосистем на изменение климата. В связи с важностью и широкими возможностями применения высоковариабельной пространственно-временной информации о ВП, связывающей водный, энергетический и углеродный циклы, в последние годы были направлены значительные усилия и ресурсы на совершенствование возможностей измерения и мониторинга ВП — от точечного до глобального масштаба. В настоящем обзоре рассматриваются последние достижения и современное состояние наземных, проксимальных и новых методов дистанционного зондирования ВП в различных пространственных и временных масштабах, а также определяются важнейшие направления и потребности будущих исследований для дальнейшего развития и оптимизации технологий, методов анализа и извлечения параметров и применения информации о ВП с целью улучшения понимания динамики влажности критической зоны. Несмотря на впечатляющий прогресс за последнее десятилетие, сохраняются многочисленные возможности и потребности, включая совершенствование извлечения информации о ВП из данных оптического, теплового и микроволнового дистанционного зондирования, а также разработку новых применений информации о ВП для управления водными ресурсами, устойчивого развития окружающей среды и обеспечения продовольственной безопасности.