Is It Possible to Quantify Irrigation Water‐Use by Assimilating a High‐Resolution Satellite Soil Moisture Product?

环境科学 灌溉 数据同化 含水量 卫星 水分 农学 气象学 生物 物理 工程类 航空航天工程 岩土工程
作者
Ehsan Jalilvand,Ronnie Abolafia‐Rosenzweig,Masoud Tajrishy,Sujay V. Kumar,Mohammadreza Mohammadi,Narendra N. Das
出处
期刊:Water Resources Research [Wiley]
卷期号:59 (4) 被引量:19
标识
DOI:10.1029/2022wr033342
摘要

Abstract Irrigation is the largest human intervention in the water cycle that can modulate climate extremes, yet irrigation water use (IWU) remains largely unknown in most regions. Microwave remote sensing offers a practical way to quantify IWU by monitoring changes in soil moisture caused by irrigation. However, high‐resolution satellite soil moisture data is typically infrequent (e.g., 6–12 days) and thus may miss irrigation events. This study evaluates the ability to quantify IWU by assimilating high‐resolution (1 km) SMAP‐Sentinel 1 remotely sensed soil moisture with a physically based land surface model (LSM) using a particle batch smoother (PBS). A suite of synthetic experiments is devised to evaluate different error sources. Results from the synthetic experiments show that unbiased simulations with known irrigation timing can produce an accurate irrigation estimate with a mean annual bias of 0.45% and a mean R 2 of 0.97, relative to observed IWU. Unknown irrigation timing can significantly deteriorate the model performance, resulting in an increased mean annual bias to 23% and decreased mean R 2 to 0.36. Adding random noise to synthetic observations does not significantly decrease model performance except for the experiments with low observation frequency (>12 days). In real‐world experiments, the PBS data assimilation approach underestimates observed IWU by 18.6% when the timing of IWU is known. IWU estimates are consistently significantly higher over irrigated pixels compared to the non‐irrigated pixels, indicating data assimilation skillfully conveys irrigation signals to the LSM.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
yezhou完成签到,获得积分10
1秒前
小胡发布了新的文献求助10
4秒前
木子完成签到 ,获得积分10
5秒前
高兴致远完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
顾矜应助哈哈哈采纳,获得10
9秒前
菌菌发布了新的文献求助10
12秒前
开心紫安完成签到,获得积分10
13秒前
传奇3应助鱼鱼鱼采纳,获得10
13秒前
奇怪发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
18秒前
qq1215发布了新的文献求助10
22秒前
鱼鱼鱼发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
26秒前
C_Cppp完成签到 ,获得积分10
26秒前
落寞代桃完成签到 ,获得积分10
27秒前
今天几号完成签到,获得积分10
29秒前
白杨完成签到 ,获得积分10
29秒前
可爱的函函应助明亮剑采纳,获得10
29秒前
30秒前
寻珠人完成签到,获得积分10
30秒前
鱼鱼鱼完成签到,获得积分10
30秒前
Whisper发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
镜子完成签到 ,获得积分10
32秒前
WJY完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
Daric发布了新的文献求助10
33秒前
豆芽完成签到,获得积分10
36秒前
彭于晏应助Total采纳,获得10
36秒前
研友_VZG7GZ应助kyb5623采纳,获得10
36秒前
77le发布了新的文献求助10
37秒前
李骆应助白杨采纳,获得10
39秒前
ice发布了新的文献求助10
39秒前
至若春和景明完成签到,获得积分10
40秒前
43秒前
领导范儿应助活泼的海豚采纳,获得10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932707
关于积分的说明 18936404
捐赠科研通 6976712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214102
关于科研通互助平台的介绍 2382037
邀请新用户注册赠送积分活动 2192857