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基于MODIS及不确定信息的干旱监测方法

陈珊珊  
【摘要】: 干旱与其他灾害相比,由于其出现次数多、持续时间长、影响范围大、对农业等经济部门造成的直接损失重、再加上对水资源、土地资源以及对社会的潜在影响,因而是中国和世界上最大的自然灾害之一,越来越引起世界各国政府、科学家和公众的重视。对干旱进行动态监测,及时准确地反映旱情发生的范围、程度和发展变化趋势,为各级政府制定合理的防旱、抗旱措施提供科学依据,具有重要意义。 传统的干旱监测是用稀疏散点上的土壤含水量数据来监测干旱的程度及范围,该方法代表性差,无法实现大范围干旱灾害的动态监测。卫星遥感资料因其宏观、动态、客观、时效性好的特点,为大范围的干旱灾害监测提供了一种高效、便捷的技术平台。其中,MODIS资料以其低成本、多光谱分辨率、高时间分辨率和适中空间分辨率等特点在大范围的动态干旱监测中具有突出的优势。 我国西北干旱、半干旱区特别重视水资源,因为其农作物基本要依靠灌溉生长,因此,对该地区的灌区进行干旱监测,是合理实施灌溉、提高灌区水资源利用效率、节约农业水资源的有效途径。在总结分析国内外遥感干旱监测方法已有的理论、技术和方法的基础上,本文就甘肃疏勒河灌区为研究区域,从干旱指标提取和相对干旱等级评价两方面内容进行该区域的干旱监测。 本文首先对MODIS数据进行了大量的预处理工作,以确保数据的有效性;然后利用处理后MODIS数据提取了三个尽量不需要依赖地面数据的干旱指标来监测研究区域一旬的相对干旱程度。使用最大合成算法提取了旬最大NDVI和旬最大亮温并对二者进行散点分析从而确定条件植被温度指数,并进行该指标的干旱等级评价;为了方便业务化,用亮度温度代替地表温度进行昼夜温差和植被供水指数的这两个干旱指标的提取,由于受方法本身适用条件的限制,这两个单指标的干旱等级评价结果不理想甚至互为矛盾,针对这种评价的不确定性问题利用模糊综合评价方法对这两个指标进行干旱等级评价;经比较和分析三种不同的干旱评价结果表明,用模糊综合方法来评价相对的干旱程度其效果令人满意,具有实际应用价值。


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