基于RS-GIS的土壤含水量估算模型與方法研究.pdf

1、我國是一個農(nóng)業(yè)大國，為防范洪澇災害而進行的土壤水分監(jiān)測一直是人們關心的問題。利用遙感手段能夠快速方便地獲取大區(qū)域的地表信息，因而在監(jiān)測大面積土壤水分的研究和應用中具有不可替代的優(yōu)勢。國內(nèi)外監(jiān)測土壤水分的方法主要有:熱慣量法、作物缺水指數(shù)法、距平植被指數(shù)法、土壤水分光譜法、熱紅外法、微波遙感法等。本研究首次基于像元反射光譜信息分解建立了適用于裸地的土壤含水量遙感信息模型。
　　 本文以北京昌平地區(qū)作為研究試驗區(qū)，研究步驟如下:(1

2、)收集該區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)、土壤和水體的光譜特征曲線、多時相遙感影像等。(2)對原始資料進行預處理，將圖像和屬性數(shù)據(jù)存入GIS數(shù)據(jù)庫中，便于進行分析和統(tǒng)計。(3)遙感影像處理，包括校正和恢復、剪切、增強等，為土壤含水量的定量反演奠定基礎。(4)遙感影像分析和解譯，結(jié)合調(diào)查資料進行土地利用類型和植被覆蓋度劃分。(5)基于土壤的光譜響應機制建立像元反射光譜信息分解模型。(6)將研究區(qū)域的遙感影像按照土壤類型劃分成不同的數(shù)據(jù)層，根據(jù)

3、傳感器響應函數(shù)分別將每個波段的DN值矩陣轉(zhuǎn)化為亮度值矩陣作為模型輸入數(shù)據(jù)，計算出土壤容積含水率作為輸出結(jié)果存入GIS數(shù)據(jù)庫中。
　　 對北京昌平地區(qū)多時相遙感數(shù)據(jù)進行計算，運用抽樣調(diào)查理論對實測結(jié)果進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明:裸露耕地的監(jiān)測精度最高(理論精度89.78%);山區(qū)受到當?shù)氐牡匦我约爸脖桓采w的影響，土壤含水量計算結(jié)果偏高且精度有所降低(理論精度83.19%);水體以及城市(密集建筑用地)的光譜特性不符合本模型的使用條件。