Comparative Analysis of High-Resolution Soil Moisture Simulations from the Soil, Vegetation, and Snow (SVS) Land Surface Model Using SAR Imagery Over Bare Soil
Notice bibliographique
Résumé
Soil moisture is a key variable in Earth systems, controlling the exchange of water and energy between land and atmosphere. Thus, understanding its spatiotemporal distribution and variability is important. Environment and Climate Change Canada (ECCC) has developed a new land surface parameterization, named the Soil, Vegetation, and Snow (SVS) scheme. The SVS land surface scheme features sophisticated parameterizations of hydrological processes, including water transport through the soil. It has been shown to provide more accurate simulations of the temporal and spatial distribution of soil moisture compared to the current operational land surface scheme. Simulation of high resolution soil moisture at the field scale remains a challenge. In this study, we simulate soil moisture maps at a spatial resolution of 100 m using the SVS land surface scheme over an experimental site located in Manitoba, Canada. Hourly high resolution soil moisture maps were produced between May and November 2015. Simulated soil moisture values were compared with estimated soil moisture values using a hybrid retrieval algorithm developed at Agriculture and Agri-Food Canada (AAFC) for soil moisture estimation using RADARSAT-2 Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery. Statistical analysis of the results showed an overall promising performance of the SVS land surface scheme in simulating soil moisture values at high resolution scale. Investigation of the SVS output was conducted both independently of the soil texture, and as a function of the soil texture. The SVS model tends to perform slightly better over coarser textured soils (sandy loam, fine sand) than finer textured soils (clays). Correlation values of the simulated SVS soil moisture and the retrieved SAR soil moisture lie between 0.753–0.860 over sand and 0.676-0.865 over clay, with goodness of fit values between 0.567–0.739 and 0.457–0.748, respectively. The Root Mean Square Difference (RMSD) values range between 0.058–0.062 over sand and 0.055–0.113 over clay, with a maximum absolute bias of 0.049 and 0.094 over sand and clay, respectively. The unbiased RMSD values lie between 0.038–0.057 over sand and 0.039–0.064 over clay. Furthermore, results show an Index of Agreement (IA) between the simulated and the derived soil moisture always higher than 0.90.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».