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基于遥感指数的旱情监测方法研究

闫娜娜  
【摘要】:干旱的频繁发生使其成为对我国农业生产影响最严重的自然灾害,干旱给农业造成的巨大损失引起了各级政府部门高度的重视。因此探索一些可行的方法监测旱情,以便采取相应的措施和对策,对工农业生产和人民生活都有非常重要的意义。“干旱一大片”的特点使得遥感技术在旱情监测上有着巨大的潜力和不可替代的优势。本文是充分利用遥感数据提供的多时相、多光谱信息,研究基于遥感指数的全国范围的旱情监测的方法,为提高抗旱水平,减轻灾害损失服务。 本文研究基于遥感指数进行旱情监测的方法,提出了适合于我国的遥感指数参数的提取方法,从土壤-作物水分供需角度出发,利用遥感指数与土壤相对湿度之间的关系进行旱情监测,并分析了旱情的变化情况。研究的主要内容和结论如下: (1)本文提出了VCI和TCI参数的计算方法。结果表明在考虑云的影响、地势变化和气温差异等的影响后,NDVI最大值最小值和地表温度最大值最小值计算的结果能很好地反映极端天气情况下的NDVI和地表温度,使得VCl和TCI的计算更加合理。此方法对于全国范围内的指数计算是可行的。 (2)本文提出了全国田间持水量图的制作方法。遥感指数无法反映旱情程度,通过土壤相对湿度可以反映旱情的程度。土壤相对湿度是从土壤-作物水分供需角度提出的一个重要的旱情指标,是土壤湿度和田间持水量的比值。因此田间持水量是计算土壤相对湿度必需的一个基本参数。通过对全国田间持水量分布图的分析,结果表明,田间持水量的分布规律与实际情况是相符的,而且本文提出的制作方法是可以满足旱情监测的要求的。 (4)以山西省为研究区,分析了VCI、TCI和NDWI三个遥感指数与土壤墒情点实测数据之间的关系,表明一半以上站点相关性达到70%,建立了遥感指数与土壤湿度之间的统计关系模型,可以利用遥感指数反演土壤湿度。 (5)通过三个指数反演的土壤相对湿度分析了2003年山西省旱情的分布情况,表明三个指数的反演结果在旱情变化趋势与实际情况是吻合的,其中VCI和TCI的反演结果在旱情监测上一致性比较高,而NDWI的反演结果相对存在着时差。 (6)利用山西省太谷县小样区的实测数据,通过模型反演的土壤湿度进行了地面


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