Page 31 - 2022年第53卷第9期

雷达时序后向散射系数的差值可以用于探测灌溉事件，特别是在灌溉事件发生后 １０ｄ内，相隔 １２ｄ
的后向散射系数的差值显著。此外，灌溉土壤水分的消退特征也可被后向散射系数的时序差值所反映。
４．２ 区域灌溉信号探测分析 使用收集的哨兵 １号雷达时序遥感数据进行区域灌溉信号的探测分析，
结果如图 ４所示。图 ５（ａ）为区域的哨兵 ２号光学影像数据，用作参考和对比。３月 １７日至 ３月 ２９灌
区开展 ２０２１年度春季第一轮次的渠水灌溉。图 ５（ｂ）为 ３月 １７日与 ３月 ２９日的雷达后向散射系数时
序差值，由图可见青同片区周边和台南片区的后向散射系数增加显著，这与片区灌溉活动导致土壤含
水量的增加密切相关。图 ５（ｃ）为 ３月 ２９日与 ４月 １０的雷达后向散射系数时序差值。期间灌区已结束
第一轮次渠水灌溉，青同等片区的雷达后向散射系数呈现明显的减小趋势，这与灌溉后土壤水分消退
密切相关。但在青同片区以东和以南区域雷达后向散射系数增加明显，这是由于使用地下水的井灌区
域仍在进行第一轮次的春季灌溉所致。

图 ５ 基于时序雷达后向散射系数的区域灌溉信号探测分析
４月 １６日至 ４月 ２６日灌区开展 ２０２１年度春季第二轮次的渠水灌溉。图 ５（ｄ）为 ４月 １０日和 ４月
２２日的雷达后向散射系数时序差值图。由图可知，在青同、大干斗片区以及研究区西部地区雷达后向
散射系数呈现明显的增加趋势，而在靠近河流的井灌区域雷达后向散射系数呈现明显的减小趋势。
图 ５（ｅ）为 ４月 ２２日和 ５月 ４日的雷达后向散射系数的时序差值图，青同等渠水灌溉区域的雷达后向
散射系数随着土壤水分的消退呈现减小趋势，而青同片区东南部井灌区域雷达后向散射系数呈现增加
趋势。图 ５（ｆ）为 ５月 ４日和 ５月 １６日的雷达后向散射系数的时序差值图，灌区大部分区域雷达后向
散射系数都呈现增加趋势，这是由于 ５月 １４日灵寿县普降超过 ３０ｍｍ的降水所致，因降水丰沛，该
灌区未开展春季第三轮次的灌溉。
基于以上分析可知，雷达后向散射系数随着灌溉事件土壤水分的显著增加和消退变化呈现明显的
先增大后减小的时域特征。灵寿县磁右灌区的渠灌时间较为集中，每次灌溉持续时间在 １０ｄ左右，而
井灌持续事件更长，由于井灌区和渠灌区灌溉时间的差异，可在雷达后向散射系数的增减变化的空间
格局上得到反映。此外，与降水事件导致的大范围后向散射系数变化不同，灌溉事件导致雷达后向散
射系数呈现明显的局地变化特征。
４．３ 区域实际灌溉面积提取 研究区作物分类是区域潜在灌溉区判别的基础，本文基于哨兵 ２号卫星
数据，结合实地调研采集的训练样本，训练随机森林分类算法实现研究区作物分类提取。研究区的土
地利用分类结果如图 ６（ａ）所示。使用分层抽样法提取 １１０个评估样本点对分类结果进行评估，结果如

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