Enhanced L-MEB Model for Soil Moisture Retrieval Over Soybean Fields During the Growing Season
Notice bibliographique
Résumé
Soybean, a pivotal global source of oil and protein, exhibits heightened sensitivity to soil moisture conditions throughout its growth cycle. Accurate monitoring of soil moisture (SM) in soybean fields during the growing season is indispensable for optimizing yields and forecasting sustainable agricultural practices. Leveraging advancements in remote sensing technology, passive microwave soil moisture retrieval has emerged as a crucial tool for large-scale precision agriculture and enduring environmental monitoring. However, challenges in the L-band Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB) model, particularly in the computation of vegetation transmissivity, may compromise the accuracy of soil moisture retrieval. In this study, we improved the Beer-Lambert law to more accurately quantify the attenuation effect of the vegetation layer on microwave signals, aiming to ameliorate the inherent limitations in the L-MEB model. The proposed soil moisture retrieval method, primarily validated in soybean fields, was also subjected to supplementary experiments in canola and wheat fields to further assess its effectiveness and generalizability. The proposed method integrates passive microwave and optical data, demonstrating a substantial improvement in accuracy. Experimental results reveal that our enhanced method significantly outperforms the L-MEB model in soybean fields: Pearson correlation coefficients of soil moisture, derived using vegetation water content and leaf area index, are 0.712 and 0.692 respectively. Furthermore, root mean square errors have decreased to 0.056m<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sup>/m<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sup> and 0.050 m<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sup>/m<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sup>, a reduction of 39.78% and 19.35%, respectively. In canola and wheat fields, the method exhibited an approximate 10% enhancement in retrieval accuracy. This advancement not only furnishes novel technical support for water management in soybean cultivation but also contributes theoretical and technical insights to the domain of passive microwave soil moisture retrieval. Index Terms-L-MEB model, passive microwave, soil moisture retrieval, vegetation transmissivity.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 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 ».