基于MODIS數(shù)據(jù)的黑龍江省農(nóng)業(yè)干旱遙感監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、干旱是近年來(lái)頻繁發(fā)生的世界性自然災(zāi)害現(xiàn)象,它已嚴(yán)重影響到自然生態(tài)環(huán)境的平衡及人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,加強(qiáng)對(duì)干旱災(zāi)害的監(jiān)測(cè)研究,充分發(fā)揮遙感的技術(shù)優(yōu)勢(shì),建立合適的干旱遙感監(jiān)測(cè)模型,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文在系統(tǒng)分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外干旱遙感監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,分析探討了現(xiàn)有各種方法的適用范圍和特點(diǎn)。基于以往方法的不足,在借鑒前人工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本研究嘗試應(yīng)用能量指數(shù)法監(jiān)測(cè)黑龍江土壤水分。該方法綜合考慮了地

2、表溫度和地表反射特征,利用EOS衛(wèi)星第2通道的反照率和地表溫度與土壤相對(duì)濕度建立線性回歸模型,并將該方法的計(jì)算結(jié)果與熱慣量法和植被供水指數(shù)法進(jìn)行對(duì)比分析,得出以下結(jié)論:
　　 1)熱慣量法與植被供水指數(shù)法的監(jiān)測(cè)效果隨時(shí)間的變化很不穩(wěn)定,只能分別用于低植被和高植被覆蓋條件下的土壤水分監(jiān)測(cè)；而能量指數(shù)法則適用于各種植被覆蓋條件下的土壤水分監(jiān)測(cè),并為中植被覆蓋下的土壤水分反演提供了有效的方法。
　　 2)能量指數(shù)法提高了低植被

3、和高植被覆蓋時(shí)的擬合精度,在低、中、高植被三種植被覆蓋情況下的擬合誤差均小于13％。其中在低植被條件下擬合誤差比熱慣量法低2.04％,在高植被條件下比植被供水指數(shù)法低3.07％。
　　 3)熱慣量法監(jiān)測(cè)土壤水分的最佳深度為10cm,隨著深度的增加其監(jiān)測(cè)精度也隨之降低。植被供水指數(shù)法監(jiān)測(cè)土壤水分的最佳深度為50cm,20cm和10cm深度則較差。而能量指數(shù)法對(duì)各層土壤的監(jiān)測(cè)精度都很高,其中50cm處的擬合效果最好,20cm次之,1

4、0cm處稍差。
　　 4)運(yùn)用03～09年數(shù)據(jù)建立的能量指數(shù)旱情反演模型對(duì)黑龍江省2010年土壤濕度的反演效果很好,可用于作物整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)各旬和各土層深度的旱情監(jiān)測(cè)。在作物生長(zhǎng)期內(nèi),模型對(duì)于各層土壤水分狀況的估算能力都很強(qiáng),平均相對(duì)擬合誤差均小于20％。在10cm、20cm和50cm深度的各旬平均誤差分別為20.0％、14.4％和11.7％,各層總平均相對(duì)誤差為15.4％。另外,各層土壤水分反演模型的平均相對(duì)擬合誤差隨時(shí)間的變化

5、規(guī)律基本一致,均呈逐漸增大的趨勢(shì)。模型在評(píng)估黑龍江省春、夏、秋季旱情時(shí),其反演得到的土壤含水量空間分布與實(shí)際情況基本相符。其中,春季模型的反演效果最好,夏季次之,秋季較差。
　　 5)基于能量指數(shù)法的二元回歸監(jiān)測(cè)模型在評(píng)估黑龍江省春季和夏季旱情時(shí),各土層深度處的反演結(jié)果均比能量指數(shù)模型的反演精度要高,可以更加精確地監(jiān)測(cè)黑龍江省春季和夏季的旱情狀況。
　　 6)能量指數(shù)法解決了其他方法不能監(jiān)測(cè)任意植被覆蓋下墊面旱情的問(wèn)題,