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基于TVDI模型的遥感旱情监测研究

罗永琴  
【摘要】:干旱是一种频发的自然现象,具有延续时间长、影响区域广阔、涉及领域众多等特点。其不仅给工业生产、城乡居民生活以及地球表层生态环境系统等带来危害,而且会给农业生产造成巨大损失。云南地处低纬高原,受其独特的地理环境和气候特征的影响,易发生干旱灾害。探索一种客观、动态、实时的遥感干旱监测方法,及时准确的反映云南省干旱发生的范围、程度及其发展变化趋势,对采取积极有效的防旱、抗旱具有重大的指导意义。本研究综合应用3S技术,选取2012年1至6月ETM数据与MODIS数据,利用单窗算法反演地表温度,构建地表温度(TS)-植被指数(NDVI)特征空间;在此基础上,结合研究区特点,对TVDI模型进行干边修正、气温海拔订正、EVI代替NDVI的改进;利用改进后的TVDI模型分析研究区干旱时空变化特征;同时结合气象数据、地形数据、地表覆盖类型数据,分析TVDI模型的旱情响应能力。得到以下结论:1、经过对地表温度-植被指数特征空间进行干边修正、地温地形订正、EVI代替NDVI的改进,结果表明:改进后1、6月份TVDI与土壤相对含水量的相关系数分别由改进前的0.346、0.359提高到0.617、0.631,改进后TVDI指数与实测土壤水分的相关性显著提高。2、利用改进验证后TVDI模型监测研究区旱情。结果表明:从时间序列来看1-6月份中,4月份旱情最为严重,干旱面积比例高达80.90%,6月份旱情最轻,旱面积比例为40.98%;从空间角度来看东川干热河谷地区旱情较为严重,曲靖市东南部的有林山地地区旱情相对较轻。此结果与2012年1至6月份的旱情统计数据基本吻合,表明改进后的TVDI模型适合滇中地区的旱情监测。3、通过TVDI指数与气温降水、海拔高度、土地覆盖类型之间的相关性关系分析,结果表明:地表温度与TVDI成正相关,降水量与TVDI成负相关;旱情主要集中在1000-2500米的中低海拔地区,海拔在1000米以下和3000米以上的地区,旱情面积比例下降;TVDI指数在不同土地覆盖类型的变化特征是不同的,裸地、耕地、建设用地对干旱的反应灵敏,林地则表现出一定的滞后性。此结果与实际土壤含水量同气温降水、地形起伏、不同地表覆盖类型的变化特征基本一致,表明遥感反演的TVDI模型可响应滇中地区的旱情变化。


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