收藏本站
《成都理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

生态水信息指标参数遥感反演模型研究

戴晓爱  
【摘要】:水文循环系统(SPAC,Soil-Plant-Atmosphere Continuum)耦合了大气、土壤、植被等诸多的因素,作为水文循环的一个重要实体-生态水层,涵盖了与地表植被层息息相关的水体,是水循环和水资源监测的重要内容。生态水的富水性分区直接作用于生态环境,合理地评价和计量生态水资源,对水资源的综合管理及区域的可持续发展有很现实的指导意义。 目前国内外的研究大都围绕对农田水分,植被物种含水量,各种生化参数,干旱洪水各种灾害信息等方面的水分含量量化研究,对于区域尺度的森林涵养水源还仅限于各站点与样本监测相结合的综合统计,而这并不能适应动态变化的地理条件。地球信息科学的前沿技术-遥感技术,能够动态监测植被、土壤等的时空变化情况,短期内获取大尺度的地面信息,客观地反映其水分涵养情况。然而地表环境复杂多变,遥感的任何一种波段,不论是在可见光、近红外波段,还是热红外波段,甚至微波波段都无法全面准确地定量监测生态水资源。采用定量遥感技术,应用定量算法处理和分析海量的光学遥感监测数据、估测地表参数、反演可靠的依赖于地表过程的动态监测模型,将此类技术应用于植被生态水信息的量化提取将是水资源和遥感应用领域重要的学术问题。 本文选取岷江上游植被和土壤类型典型地区-毛儿盖实验区,完善生态水模型的指标体系,明确各地表参数与模型变量间的关系,利用遥感影像和实测光谱信息等数据定量反演植被含水量(EWT和FMC)、土壤湿度、地表耗水等物理遥感模型,构建生态水富水系数模数,分析毛儿盖实验区近10年生态水富水性变化情况,预测岷江上游生态水富水性变化趋势。 论文的主要研究内容和创新成果有以下方面: (1)结合项目组前期研究成果,进一步完善了生态水信息指标参数体系,进一步明确了研究区各影响因子生态水量化参数的意义,开展了对多种植被指数、植被生化指数、地表反照率、地表温度和土壤湿度指数等生态水指标参数遥感反演方法研究。 (2)基于光谱学和遥感基本原理,可见光波段能够反映植被的覆盖程度,近红外波段能够分析植被的垂直结构特征,论文分析植被对水的敏感波段,对比各种光谱指数和模型与植被含水量的关系,利用野外实测数据及项目组前期利用SR光谱指数建立的植被相对含水量(FMC)模型,建立了研究区植被含水量(EWT)经验模型,并结合叶面积指数计算研究区植被水分含量,通过残差分析,结果合理,精度符合要求,模型具备一定实用性。 (3)岷江上游地区地质地貌情况复杂,论文分别从三种不同角度建立了三个土壤含水量模型:分析近红外光谱反射率与土壤含水量表示方法的关系,建立基于近红外土壤水分敏感波段的高光谱土壤水分模型;利用土壤敏感波段选取土壤线,结合TM遥感影像特点建立了土壤水分光谱的土壤含水量模型;利用不同的植被指数与温度构造特征空间,比较分析后选用TS-EVI空间建立的水分指数,反演适用于岷江上游典型地表的土壤含水量模型和地下土壤分层含水量模型。对比三者反演结果,分析了模型适用性。 (4)耗水量是地表水循环中最难以估算的分量,论文利用ETM+遥感影像的近红外红外波段构建NIR-RED光谱特征空间,依据遥感技术与能量平衡原理相结合的方法,选用SEBAL模型,并针对区域特点和数据特征,改进潜热通量的算法,反演计量土壤蒸发和植被蒸腾量的耗水模型,其结果与气象台站监测数据和相关文献资料相符。 (5)论文结合本底调查中关于生态水定性分级的类型,创新性地利用本文建立的植被含水量模型、土壤含水量模型和耗水模型构造生态水富水系数模数模型,计算生态水富水系数模数,提取研究区域生态水富水性量化标准,结果与本底调查定性分类结果和水文资料相符。在此基础上,分析近10年来研究区域生态水的变化特点并进行评价和预测,并论证该模型对高原地区和岷江上游地区的适用性。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP79;P339

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡国红;彭培好;王玉宽;廖清泉;;基于GIS的长江上游森林生态系统水源涵养功能[J];安徽农业科学;2008年21期
2 刘晓臣;范闻捷;田庆久;徐希孺;;不同叶面积指数反演方法比较研究[J];北京大学学报(自然科学版);2008年05期
3 高成德,余新晓;水源涵养林研究综述[J];北京林业大学学报;2000年05期
4 王鹏新;孙威;;基于植被指数和地表温度的干旱监测方法的对比分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
5 毛克彪,覃志豪;大气辐射传输模型及MODTRAN中透过率计算[J];测绘与空间地理信息;2004年04期
6 徐元进;胡光道;张振飞;;包络线消除法及其在野外光谱分类中的应用[J];地理与地理信息科学;2005年06期
7 夏军;华北地区水循环与水资源安全:问题与挑战[J];地理科学进展;2002年06期
8 刘三超,张万昌,蒋建军,赵登忠;用TM影像和DEM获取黑河流域地表反射率和反照率[J];地理科学;2003年05期
9 李林;王振宇;汪青春;;黑河上游地区气候变化对径流量的影响研究[J];地理科学;2006年01期
10 李正国;王仰麟;吴健生;张小飞;;基于TVDI的黄土高原地表干燥度与土地利用的关系研究[J];地理研究;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 仕玉治;气候变化及人类活动对流域水资源的影响及实例研究[D];大连理工大学;2011年
2 杨虎;植被覆盖地表土壤水分变化雷达探测模型和应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
3 韩惠;基于遥感技术的祖厉河流域土地利用/土地覆盖变化与蒸散发研究[D];兰州大学;2006年
4 简季;生态水遥感定量研究[D];成都理工大学;2006年
5 李玉霞;岷江上游毛儿盖地区生态水信息指标参数遥感量化研究[D];成都理工大学;2007年
6 程街亮;土壤高光谱遥感信息提取与二向反射模型研究[D];浙江大学;2008年
7 杨建军;基于遥感的新疆潜在蒸散模式研究[D];新疆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李苗苗;植被覆盖度的遥感估算方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
2 张晓涛;区域蒸发蒸腾量的遥感估算[D];西北农林科技大学;2006年
3 夏涛;生态水遥感定量研究中野外地物光谱数据采集及处理[D];成都理工大学;2007年
4 魏珍;基于Landsat ETM遥感数据的大柳塔煤炭开发区土壤水分信息提取[D];长安大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
2 张金海,凌以奎;宿州市市区浅层工程地质条件评价[J];安徽地质;1998年03期
3 纪启国;;利用小波变换对图像进行像素级融合[J];安徽职业技术学院学报;2008年01期
4 戴晓琴;;浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
5 陈会明;;浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
6 陈会明;;浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年21期
7 牛建龙;王家强;彭杰;伍维模;;基于渭库绿洲地区ETM+遥感影像地面温度反演初步研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
8 张莉娜;;土壤表层有机质空间分析的遥感技术应用综述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期
9 邢炜光;;遥感蒸散估算研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年11期
10 徐效军;张鹰;;土壤含水率与光谱反射率的灰色关联分析[J];安徽农业科学;2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵瑞霞;张宏;吴国雄;李伟平;石爱丽;;中国东部初春水分循环季节推进过程的年代际突变[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
4 郭朝辉;龚亚丽;;利用环境减灾卫星进行干旱灾害监测研究[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
5 傅新;刘高焕;黄翀;刘庆生;;人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
6 王帅;丁圣彦;梁国付;;黄河中下游典型地区农业景观格局的热环境效应——以中牟县为例[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
7 邓书斌;秦禹;;ENVI/IDL在农业遥感中的技术框架研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 郭朝辉;亓雪勇;龚亚丽;;环境减灾卫星监测森林火灾应用研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 黄灵光;方豫;任盛明;曾勋;;江西省农情遥感监测系统的应用与改进[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 李喆;谭德宝;崔远来;张穗;;基于PDI的湖北漳河灌区土壤水分遥感监测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
6 陈雁;可见光遥感图像分割与提取研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
8 王宏;毛竹林生态型模式施肥应用研究[D];北京林业大学;2011年
9 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
10 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李召宝;冬小麦和夏玉米气孔阻力与冠层阻力监测与估算方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
3 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
4 马浩;基于土地适宜性评价的三峡库区防护林类型空间优化配置[D];华中农业大学;2010年
5 王瑞华;李粮店煤矿水文地质特征研究[D];河南理工大学;2010年
6 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
7 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
8 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
9 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
10 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁小珍;马尾松、栓皮栎生长盛期树干液流的研究[J];安徽农业大学学报;2001年04期
2 李建龙,刘培君,朱明;利用遥感技术动态监测大面积农田土壤水分研究[J];安全与环境学报;2003年03期
3 丁永健,叶佰生,周文娟;黑河流域过去40a来降水时空分布特征[J];冰川冻土;1999年01期
4 蓝永超,康尔泗,金会军,张生才,陈明征,陈学林;黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究[J];冰川冻土;1999年01期
5 王书功,康尔泗,金博文,王新平;黑河山区草地蒸散发量估算方法研究[J];冰川冻土;2003年05期
6 张小由,龚家栋,周茂先,司建华;应用热脉冲技术对胡杨和柽柳树干液流的研究[J];冰川冻土;2003年05期
7 司建华,冯起,张小由;热脉冲技术在确定胡杨幼树干液流中的应用[J];冰川冻土;2004年04期
8 张立杰,江灏,李磊;土壤中热量传输计算的研究进展与展望[J];冰川冻土;2004年05期
9 吴锦奎,丁永建,沈永平,牛丽,王根绪;黑河中游地区湿草地蒸散量试验研究[J];冰川冻土;2005年04期
10 刘德祥;赵红岩;董安祥;杨苏华;;气候变暖对甘肃夏秋季作物种植结构的影响[J];冰川冻土;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李云梅;水稻BRDF模型集成与应用研究[D];浙江大学;2001年
2 韦红波;区域植被水土保持功能遥感评价研究[D];西北农林科技大学;2001年
3 刘伟东;高光谱遥感土壤信息提取与挖掘研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
4 邓孺孺;青藏高原地表反照率反演及冷热源分析[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
5 辛晓洲;用定量遥感方法计算地表蒸散[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
6 周清;土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究[D];浙江大学;2004年
7 颜春燕;遥感提取植被生化组分信息方法与模型研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
8 宋小宁;基于植被蒸散法的区域缺水遥感监测方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
9 何挺;土地质量高光谱遥感监测方法研究[D];武汉大学;2003年
10 乔平林;区域水资源动态变化遥感定量测算方法研究[D];山东科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张俊华;应用3S技术对帽儿山地区森林水文效应评价的研究[D];东北林业大学;2001年
2 白继伟;基于高光谱数据库的光谱匹配技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
3 张雄飞;网络环境下高光谱数据库构建及其应用实践[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
4 赵立军;基于MODIS数据的北京地区土壤含水量遥感信息模型研究[D];中国农业大学;2004年
5 黄明祥;海涂围垦区土壤高光谱特性与土地利用遥感调查研究[D];浙江大学;2004年
6 姚春生;使用MODIS数据反演土壤水分研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
7 徐元进;高分辨率光谱遥感地面建模研究[D];中国地质大学;2004年
8 王娅娟;基于ASTER的穗帽变换与区域蒸散模型研究[D];中国农业大学;2005年
9 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年
10 徐永明;基于实验室光谱的土壤营养元素反演研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董广香;刘正军;张继贤;盖利亚;;基于CHRIS/PROBA数据和地面实测光谱的三峡库区水体叶绿素a浓度反演研究[J];遥感信息;2008年01期
2 李天宏;莫献坤;韩鹏;;基于组合不同裂窗算法反演黄河流域地表温度研究[J];测试技术学报;2008年04期
3 何磊;苗放;李玉霞;;岷江上游典型流域植被覆盖度的遥感模型及反演[J];测绘科学;2010年02期
4 乔平林;张继贤;王翠华;;石羊河流域蒸散发遥感反演方法[J];干旱区资源与环境;2007年04期
5 沈婕;苏昆;张鹰;吴敬文;;基于遥感反演水深数据的测图技术研究[J];测绘科学;2009年04期
6 王修信;朱启疆;梁宗经;罗涟玲;农京辉;汤谷云;;喀斯特城市植被覆盖度时空变化对地表温度的影响[J];地理与地理信息科学;2011年04期
7 乔平林;张继贤;王翠华;燕琴;刘正军;;区域蒸散发量的遥感模型方法研究[J];测绘科学;2006年03期
8 祝善友;张桂欣;尹球;匡定波;;地表温度热红外遥感反演的研究现状及其发展趋势[J];遥感技术与应用;2006年05期
9 陈晓玲;吴忠宜;田礼乔;陈莉琼;叶艺;;水体悬浮泥沙动态监测的遥感反演模型对比分析——以鄱阳湖为例[J];科技导报;2007年06期
10 姜广甲;刘殿伟;宋开山;徐京萍;张柏;王宗明;;基于半分析模型的石头口门水库总悬浮物浓度反演研究[J];遥感技术与应用;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘元波;;遥感反演区域蒸散的不确定性研究[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
2 徐增让;邹秀萍;鲁春霞;;猫跳河流域典型森林生态系统特征参数遥感反演[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
3 朱乾坤;何贤强;毛志华;龚芳;;水下光谱漫射衰减系数遥感反演[A];第八届成像光谱技术与应用研讨会暨交叉学科论坛文集[C];2010年
4 黄妙芬;宋庆君;张民伟;陈利博;;遥感反演水体石油类含量半分析模型[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
5 孙涛;庞治国;潘世兵;葛德祥;;二滩库区水深遥感反演研究[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
6 张杰;张强;李俊;;边界层温度廓线遥感反演的本地化改进研究[A];第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2010年
7 盖永芹;李晓兵;;密云县植被盖度动态变化遥感反演及驱动力分析[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 张娜;;半干旱地区天然草地叶面积指数的遥感反演[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
9 许玉兰;王卫;;基于MODIS数据的河北平原土壤湿度遥感反演研究[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
10 熊隽;吴炳方;闫娜娜;胡明罡;孙敏章;;遥感蒸散模型的时间重建方法研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 刘玲;干旱和冷害研究取得重要进展[N];中国气象报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 青松;渤海盐度和悬浮颗粒粒径的遥感反演及应用研究[D];中国海洋大学;2011年
2 詹海刚;基于软计算的海洋水色遥感反演[D];青岛海洋大学;2001年
3 陈莉琼;基于辐射传输机理的鄱阳湖悬浮颗粒物浓度遥感反演研究[D];武汉大学;2011年
4 李欢;潮间带露滩地形的遥感测量方法研究[D];南京师范大学;2012年
5 杨建军;基于遥感的新疆潜在蒸散模式研究[D];新疆大学;2009年
6 唐世浩;地表参量遥感反演理论与方法研究[D];北京师范大学;2001年
7 宋召军;南黄海辐射沙洲海区悬沙及沙洲演变的遥感研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
8 张婷婷;基于PLS模型的农业土壤成分高光谱遥感反演研究[D];吉林大学;2010年
9 朱高龙;植被叶面积指数与叶片聚集度系数遥感反演方法研究[D];南京大学;2011年
10 王繁;河口水体悬浮物固有光学性质及浓度遥感反演模式研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘硕;湖泊水面温度遥感反演系统研究[D];华中科技大学;2013年
2 黄国金;鄱阳湖水质参数遥感反演及营养状况评价[D];南昌大学;2010年
3 雷佩平;曹妃甸近岸海域悬浮泥沙遥感反演半分析模型的建立与应用[D];长安大学;2012年
4 田志强;基于遥感反演的呼伦湖营养物基准研究[D];内蒙古农业大学;2011年
5 韩留生;矿业扰动区水质参数高光谱遥感反演[D];山东科技大学;2011年
6 周方方;水库水体叶绿素a光学性质及浓度遥感反演模式研究[D];浙江大学;2011年
7 余小龙;浑浊海岸水体色素成分的吸收特性测量及其浓度的遥感反演[D];华东师范大学;2013年
8 齐震;粗糙海面代价函数多参量遥感反演研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
9 吴婷婷;中国近海水体漫衰减系数遥感反演[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2013年
10 胡若婧;基于ArcGIS Server的农区水质遥感反演信息系统构建研究[D];南京农业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026