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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2003年
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使用MODIS数据反演土壤水分研究

姚春生  
【摘要】:土壤水分是监测土地退化的一个重要指标,是气候、水文、生态、农业等领域的主要参数,在地表与大气界面的水分和能量交换中起重要作用。遥感能够快速方便地获取大区域的地表信息,因此使用遥感监测土壤水分意义重大。 本文在收集整理了国内外关于使用遥感定量反演土壤水分的各种研究资料的基础上,对比各种定量反演土壤水分的遥感模型,认为对于裸地或者低植被盖度应选择表观热惯量模型;对于中高植被盖度应选择TVDI或者Ts/NDVI模型,反演全国的土壤湿度。 利用2003年1km空间分辨率、8天合成的MODIS地表温度产品和1km分辨率、16天合成的MODIS植被指数产品,使用优选的模型——温度植被干旱指数法(TVDI)反演了新疆8、9、10三个月的土壤湿度,并使用卫星同步野外采样点数据进行验证,发现TVDI能够反映地表土壤水分状况。接着采用分区的方法使用TVDI方法反演全国的土壤湿度,发现TVDI能够很好地反映分区内的土壤湿度,但是分区间的土壤湿度不能进行对比分析。这主要是因为不同分区对应不同的干湿边,而不同的干湿边对应不同的土壤湿度。我们尝试改进TVDI方法,使用Ts/NDVI斜率法反演全国的土壤湿度,Ts/NDVI斜率法能够获取全国土壤绝对含水量,从而能够进行全国土壤湿度的时空分析。由于没有实测的土壤湿度资料,无法获得Ts/NDVI斜率与土壤湿度的定量关系,我们使用了土壤湿度与Ts/NDVI斜率的经验公式,但效果不理想。土壤湿度与Ts/NDVI斜率的定量关系有待进一步研究。 在使用TVDI方法反演新疆的土壤湿度时,根据Ts-NDVI特征空间的形状,首次提出根据中间范围的NDVI,拟合干湿边方程,确定干湿边参数。 首次根据遥感获取的信息分析新疆的土壤湿度的空间分布,发现新疆土壤湿度的空间分布规律与新疆的年降水量分布规律、年平均相对湿度分布规律很吻合。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S152

【引证文献】
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2 赵梓淇;李国春;姜鹏;张泽秀;王颖;;FY-3A卫星数据在辽宁西部地区旱情监测的应用研究[J];现代农业科技;2011年10期
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2 吴超;基于遥感影像对土壤水分反演的研究[D];西安科技大学;2011年
3 王丽莉;利用MODIS数据反演土壤含水量[D];东北师范大学;2008年
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9 赵广敏;基于Ts-NDVI特征空间的吉林省西部农业干旱研究[D];吉林大学;2012年
10 谢兵;生态水信息指标参数土壤含水率遥感反演[D];成都理工大学;2012年
【共引文献】
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8 黄树春;李书;薛重生;;基于Quick Bird影像的城市绿地景观信息提取研究[J];安徽农业科学;2007年02期
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10 申海建;郭荣中;江艺明;黎雄5;;基于RS和GIS的土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以北京市为例[J];安徽农业科学;2008年11期
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1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 王卓君;;基于ETM+数据的南京地区土地利用分类制图[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 赵春雷;李二杰;姚树然;;基于GIS、GPS技术的蝗虫灾害遥感监测系统[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 马智宏;王秋平;朱大洲;黄文江;王北洪;周全;;自主研发的成像光谱仪应用及建模初探[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 王斐斐;魏建兵;文雅;吴志峰;;遥感湿地信息提取方法研究评述[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
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5 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
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7 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
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10 李爱民;基于遥感影像的城市建成区扩张与用地规模研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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6 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
7 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
8 周建辉;基于3S技术的土地开发整理规划研究[D];广西师范学院;2010年
9 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
10 侯洪升;基于SPOT5高分辨率影像的城市新增建设用地监测研究[D];山东农业大学;2009年
【同被引文献】
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1 黄泽林;覃志豪;;利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情研究[J];安徽农业科学;2008年11期
2 胡红武;胡梅;龙玲;刘雷;;区域干旱遥感监测研究综述[J];安徽农业科学;2008年33期
3 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
4 王之夏;南卓铜;赵林;;MODIS地表温度产品在青藏高原冻土模拟中的适用性评价[J];冰川冻土;2011年01期
5 唐晓燕,孟宪宇,易浩若;林火蔓延模型及蔓延模拟的研究进展[J];北京林业大学学报;2002年01期
6 余新晓,赵玉涛,张志强,程根伟;基于地形指数的TOPMODEL研究进展与热点跟踪[J];北京林业大学学报;2002年04期
7 黄华国,张晓丽,王蕾;基于三维曲面元胞自动机模型的林火蔓延模拟[J];北京林业大学学报;2005年03期
8 毕华兴;李笑吟;刘鑫;李俊;郭孟霞;;晋西黄土区土壤水分空间异质性的地统计学分析[J];北京林业大学学报;2006年05期
9 唐季林,张晓丽;应用RS及GIS进行林业局森林火险区划的研究[J];北京林业大学学报;1996年01期
10 李雪平,唐辉明;基于GIS的分组数据Logistic模型在斜坡稳定性评价中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年03期
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1 丁洪美;[N];中国绿色时报;2007年
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4 韩岭;地震灾害遥感特征分析与信息提取技术研究[D];成都理工大学;2011年
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6 张育新;小流域森林破碎化对辽东栎种群影响的研究[D];北京林业大学;2003年
7 蒋耿明;MODIS数据基础处理方法研究和软件实现[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
8 程路;秦岭山地辐射和气温空间分布研究[D];南京气象学院;2003年
9 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
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【二级引证文献】
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1 颜梅春;张先聪;胡莎;王元超;;基于MODIS数据的京津唐地区干旱监测研究[J];地理与地理信息科学;2012年02期
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1 王晓蕾;基于RS与GIS的白沙灌区土壤墒情监测系统[D];郑州大学;2011年
2 易佳;基于EOS-MODIS的重庆市干旱遥感监测技术研究[D];西南大学;2010年
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5 赵广敏;基于Ts-NDVI特征空间的吉林省西部农业干旱研究[D];吉林大学;2012年
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8 朱小祥;刘瑞霞;;卫星资料在干旱监测中的应用研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
9 蒙继华;陈雪洋;吴炳方;杜鑫;钮立明;张飞飞;;利用Hyperion数据进行环境星CCD植被指数真实性检验[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
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1 齐述华;干旱监测遥感模型和中国干旱时空分析[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
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5 薛忠歧;银川平原植被生态变化规律及其影响因素的遥感研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 沈宁泽;基于MODIS数据的植被生长与东亚飞蝗发生关系的研究[D];南京师范大学;2005年
7 查勇;草地植被变化遥感监测方法研究[D];南京师范大学;2003年
8 张立福;通用光谱模式分解算法及植被指数的建立[D];武汉大学;2005年
9 仝慧杰;森林生物量遥感反演建模基础与方法研究[D];北京林业大学;2007年
10 郑兴明;东北地区土壤湿度被动微波遥感高精度反演方法研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
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1 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
2 师庆三;绿洲冷岛效应与沙漠化过程研究[D];新疆大学;2006年
3 李聪;草地植被指数季节变化的遥感动态监测研究[D];新疆农业大学;2005年
4 李惠敏;重庆市植被指数时空变化研究[D];西南大学;2010年
5 王荣静;基于SVM的MODIS数据土地覆盖分类方法研究[D];中国农业大学;2005年
6 周万福;青海省区域植被覆盖的分类研究[D];南京信息工程大学;2006年
7 杜刚;基于EOS/MODIS的植被指数监测模型研究及应用[D];华中科技大学;2005年
8 任安才;基于TM影像的川西北理塘草地生物量与植被指数关系研究[D];四川农业大学;2008年
9 茅荣正;基于Landsat图像的LAI信息提取研究[D];南京师范大学;2004年
10 顾祝军;植被覆盖度的照相法测算及其与植被指数关系研究[D];南京师范大学;2005年
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