说到土壤水分测量，大家觉得很老套的话题，因为大家搞了多年了，觉得没啥搞的了。但是，大家考虑两个个问题：我们国内与国外有多少差距？我们国内有多少独立知识产权的土壤水分监测设备？

    土壤水分测量对很多研究意义重大，土壤水分的精准测量，对有些理论模型建立至关重要。但现在，土壤水分测量只能权宜于现有介电传感器水平。于是，大家一边利用介电传感器获取较高精度数据，开展研究，一边谈论介电传感器的不足。但往往讨论的不足多是自己操作原因造成的。现在，很多同行觉得介电传感器有点Low，觉得无人机、卫星才是高大上。对于大家的喜新厌旧，我想讨论一下高精度水分场遥感的方法。

    遥感，顾名思义，就是通过非接触来实现被测对象的感知。如果非接触，那就要有个设备载具，于是卫星、飞机、无人机都成了我们科研的遥感工具。不管哪种载具，不管它的名字多吸引人，载具不是土壤水分测量的关键因素（从精度上考虑）。载具所承载的设备才是土壤水分高精度测量的核心。

    遥感设备现在大多是可见光、红外、多光谱、高光谱相机。这些设备中，用于土壤水分测量的高精度设备是什么呢？如果土壤表面覆盖作物，我们测量的到底是土壤含水量还是作物冠层的含水量？光是电磁波，但光的频率太高，波长太短，因此这种频率的电磁波穿透能力有限，用这些设备监测土壤含水量其实是不行的，因为这些设备只能看到植物冠层，即使裸土，也只是土壤表层含水量。虽然我们可以通过各种智能算法来回归光反射数值与不同深度土壤水分的关系，但只要认真想一想，估计大家都会五味杂陈。我们有没有见过安放在田间的：可见光、多光谱、红外实战型传感器。答案是没有！为什么，是价格贵？不是！是测不准。可见光大家都好理解，但红外总该准了吧？那我们考虑一个问题，红外是通过土壤温度变化来进行水分测量的，那么不考虑土壤日温度变化的影响，就温度影响因素本身来说，水的体积热容量数值为4.2 J/(cm³  ℃)，干土壤的热容量约为0.84 J/(cm³ ℃)，两者比值仅仅只有5倍左右。因此土壤温度的变化，水分贡献程度是不足的。而且，大家也没有见过广泛应用的温度型土壤水分传感器，原因也是因为水、土两者的热容比值太小。高光谱目前测量精度有待考证，但高光谱的昂贵价格让这种考证有待时日。

    除了以上介绍的遥感手段，微波遥感是另外一种测量方式。微波遥感卫星是进行广域土壤含水量或者全球气候监测系统（GCOS-the Global Climate Observing System）的重要工具。它通过主动或者被动微波雷达进行土壤含水量的监测。CCI（the Climate Change Initiative）通过C波段散射计（ERS-1/2、METOP先进散射计）和多频段散射计（SMMR, SSM/I, TMI, AMSR-E, Windsat）进行土壤监测。微波遥感载具主要是卫星、有人飞机、地面拖拉机（或机器人车）。微波以其较宽的频率可以探讨C波段或者L波段的测量精度（探究微波与地物的耦合关系），也因其特有的穿透性而被寄予了土壤水分高精度测量的厚望。微波遥感的技术进步将从原理可行性上解决穿透性、高精度的问题，成为今后土壤水分遥感的首要选择对象。