2025年6月9日上午，哥伦比亚大学博士后要伊桐博士应邀出席中国科学技术大学大气科学前沿论坛第七十二期，以“基于导航卫星信号的植物水分日内动态研究”为主题做报告。此次论坛由行星大气与全球变化专业王玉杰特任研究员主持。

报告中，要伊桐博士首先介绍了陆地水含量与陆地碳汇的关系，强调了监测土壤水与植被水含量动态对评估区域至全球碳汇的重要性。由于观测技术的限制，传统观测结果过于离散、耗时，而基于卫星遥感的的观测能为全球尺度的植被水含量提供新的视角。

随后，要博士介绍了基于全球导航卫星系统（GNSS，如北斗、GPS、伽利略、格洛纳斯）的植被冠层水含量的监测方法。该方法通过在树林冠层上方和下方分别布设导航卫星信号L波接收器，通过两者之间信号差值计算植被光学厚度（VOD）。例如，如果卫星信号没有受到植物叶片遮挡，那么林上和林下的信号强度应该没有差别；如果卫星信号受到冠层叶片遮挡，那么林下的信号会衰减，而衰减程度和传输路径的液态水含量有关。由于导航卫星接收器的时间分辨率可以达到秒级，该方法能提供高时间分辨率的植被冠层水含量信息。

实验结果表明，基于GNSS计算的VOD出现了明显的：

• 季节性，受总叶面积和土壤水含量主导

• 昼夜变化，受空气湿度、蒸腾作用、叶片储水影响

• 降水影响，如叶片的降水截留。

为了区分以上的影响，要博士介绍了如何使用主成分分析与线性回归甄别影响VOD的主要因素，并提出使用GNSS VOD反演植物蒸腾作用的方法。

最后，要博士还介绍了温度对水介电常数的影响，通过建模的方式模拟了温度变化对叶片在不同波段微波吸收影响，并指出在极端高温的情况下可能会出现VOD和叶片水含量的负相关。结果强调考虑温度变化对植被水含量反演的重要性，而通过使用多波段的数据有助于提高反演算法的精度。

报告结束后，与会师生们积极提问，与要博士进行了深入的交流，讨论了该方法的时空分辨率、在国内部署的前景、与被动微波遥感结合的情景等问题。现场气氛热烈，讨论深入，不仅增进了师生们对植被与微波辐射传输的认识，也激发了他们对这一领域未来研究的兴趣和热情。