elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

AI in soil moisture remote sensing

Montzka, Carsten und Brocca, Luca und Chen, Hao und Das, Narendra N. und Dasgupta, Antara und Rahmati, Mehdi und Jagdhuber, Thomas (2025) AI in soil moisture remote sensing. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 146 (105011). Elsevier. doi: 10.1016/j.jag.2025.105011. ISSN 1569-8432.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
5MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1569843225006582?via%3Dihub

Kurzfassung

Soil moisture, a pivotal component of the hydrological cycle, exerts a profound influence on land surface exchange processes, but its spatial variability poses challenges for large-scale field observations, increasing reliance on satellite-based retrievals. However, spaceborne estimates face limitations due to model uncertainties and sensor-related constraints. Recent advances in artificial intelligence (AI) offer promising alternatives to traditional methods by enabling data-driven estimation of soil moisture without strong physical assumptions. Thus, a critical review of emerging AI-based soil moisture retrieval methods with respect to their advantages and disadvantages is vital to ensure the best utilization of such tools for soil moisture sensing, especially with novel sensors and data constantly being generated. In this comprehensive review, we furnish the first structured overview of AI methods and their applications in soil moisture retrievals from remote sensing. AI is able to enhance soil moisture retrieval by learning complex (highly nonlinear) relationships between satellite observations and ground reference data, to support time series reconstruction by filling gaps in data sets, to estimate subsurface soil moisture conditions from surface signals and auxiliary inputs, to enable spatial scaling by translating soil moisture estimates across different resolutions using multi-resolution data, to predict temporal dynamics as a soil moisture forecast, and to contribute to broader assessments of the water cycle and beyond by integrating soil moisture with further hydrological variables. Future directions for each method are also identified to address the scientific challenges of soil moisture retrieval and help focus the research community on the key open questions in the new era of rapidly expanding AI applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/221649/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:AI in soil moisture remote sensing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Montzka, CarstenForschungszentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brocca, LucaNational Research Council of ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chen, HaoFaculty of Geography, Tianjin Normal University, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Das, Narendra N.Michigan State University, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dasgupta, AntaraRWTH Aachen UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rahmati, MehdiForschungszentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jagdhuber, ThomasThomas.Jagdhuber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1760-2425NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:11 Dezember 2025
Erschienen in:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:146
DOI:10.1016/j.jag.2025.105011
Verlag:Elsevier
ISSN:1569-8432
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Soil moisture Artificial intelligence Machine learning Deep learning Remote sensing Microwave
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Sicherheitsrelevante Erdbeobachtung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme > Aufklärung und Sicherheit
Hinterlegt von: Jagdhuber, Dr Thomas
Hinterlegt am:23 Dez 2025 11:16
Letzte Änderung:23 Dez 2025 11:16

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.