近日，西南交通大学地球科学与工程学院李小军教授团队联合国内外合作者，在地球科学领域权威数据期刊《Earth System Science Data》（影响因子IF=13.6）发表题为“An operational global L-band soil moisture and vegetation optical depth dataset from optimized 40°SMOS brightness temperatures for 2010-2024”的研究成果，并发布全球首套SMOS单角度土壤水分和植被光学厚度产品。我院李小军教授为唯一通讯作者，论文第一作者为兰州大学青年研究员幸赞品，法国农科院Jean-Pierre Wigneron研究员、兰州大学杰青刘勇勤教授等为共同作者。该研究得到国家自然科学基金创新群体、青年C类、欧洲空间局气候变化倡议（ESA CCI）等项目支持。

地表土壤水分（SM）和植被光学厚度（VOD）是刻画陆地水循环和碳循环过程的关键变量。目前，欧洲空间局SMOS卫星和美国航空航天局SMAP卫星是全球L波段被动微波SM与VOD观测的主要来源。其中，SMOS自2009年以来持续运行，具有长期观测优势，但其多角度亮温观测在平均到名义入射角的过程中，可能受到不同角度视场不一致和混叠效应影响，从而增加噪声并降低陆表参数反演精度。如何将SMOS多角度观测优化重建为与SMAP一致的40°固定入射角亮温，并实现稳定可靠的SM和VOD协同反演，是提升SMOS长期观测资料应用价值的关键。

针对这一问题，研究团队提出了基于单角度双极化观测的多参数反演算法，构建了全球2010—2024年逐日、25 km分辨率的土壤水分、植被光学厚度和40°重建亮温数据集（SMOS-IB），技术流程见图1。全球站点验证和产品对比结果表明，SMOS-IB土壤水分精度与SMAP产品相当，并优于现有SMOS多角度官方产品（图2）。该成果为延长和提升全球L波段被动微波SM与VOD观测序列提供了重要方法基础，可为全球土壤冻融监测、陆地碳水循环研究及多源卫星数据一致性融合提供科学数据支撑，同时也为我国HY-4A卫星MICAP载荷的SM与VOD反演提供算法参考。目前，该数据集已在国家青藏高原科学数据中心开放共享。

图1 SMOS-IB亮度温度、土壤水分和植被光学厚度反演算法的发展和评估流程：输入模块（紫色），参数定标（蓝色），产品生产（绿色）和评估分析（橘色）

图2. SMOS-IB在全球土壤水分观测网络（ISMN）的表现及与其他产品的比较

论文详细信息：

Xing, Z., Li, X*., Frappart, F., De Lannoy, G., Jagdhuber, T., Peng, J., Fan, L., Ma, H., Karthikeyan, L., Liu, X., Wang, M., Zhao, L., Liu, Y., & Wigneron, J.-P. (2026). An operational global L-band soil moisture and vegetation optical depth dataset from optimized 40° SMOS brightness temperatures for 2010–2024. Earth System Science Data, 18, 4047–4073. https://doi.org/10.5194/essd-18-4047-2026

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