基于不同植被指数的VSWI在河南省春季干旱监测中的应用分析

干旱是一种常见的自然灾害,严重影响着我国的农业生产,而河南省的春旱发生最为频繁。因此,以河南省为研究区,在分析河南省春季归一化植被指数（NDVI）、增强型植被指数（EVI）以及修正土壤调节植被指数（MSAVI）变化规律的基础上,构建其相应的遥感植被供水指数（VSWI）,分析比较了这3种植被指数构建的VSWI在反映土壤干湿状况时的差异,讨论了VSWI_N、VSWI_E以及VSWI_M与长时间序列降水的相关性。结果表明：VSWI与河南春季土壤相对湿度具有一定的正相关关系,VSWI_E、VSWI_M较VSWI_N更适合监测表层水分变化信息,总体来说,VSWI_E效果最好,而且,通过比较春季降水距平百分率（PA）发现,2000年是近30年春季最旱的一年。因此,选择利用EVI构建的VSWI监测2000年河南省春季干旱的时空演变规律,利用EVI构建的VSWI_E总体上更适用于监测河南省的春季干旱。     

安徽长江以南农业干旱遥感监测研究

建立干早遥感监测模型并探讨该监测方法的适用性,根据安徽长江以南地区秋季干旱特点,基于NOAA/AVHRR数据采用包含冠层温度的供水植被指数方法,利用极轨气象卫星遥感影像资料和气象台站常年地面土壤水分观测资料对干旱进行监测,结果表明沿江和江南区供水植被指数与20 cm土壤墒情的模型达显著水平(P<0.05),模型分别为y20cm=1.6708x+48.889和y20cm=4.18x+18.848,而与10 cm土壤墒情的回归方程未通过显著性测验。此外通过模型验证,20 cm土壤墒情反演结果与实际情况较为相符,因此供水植被指数方法适用于该区域的干旱监测。     

遥感干旱监测模型研究及在湖南夏季高温干旱中的应用

利用MODIS数据的增强型植被指数和陆地表面温度数据,反演得到湖南省逐月的改进型增强植被指数和温度状态指数,并与临近气象台站的综合气象干旱指数进行相关性分析,选取适宜的权重因子建立干旱状态指数(DCI)遥感干旱监测模型,并对其划分了遥感干旱等级。将此模型应用到2013 年6—9 月湖南旱情的监测中,该模型能较好地反映全省旱情的时空演变特征以及旱情的演变情况。该模型一定程度上削弱了云层的影响,在湿润的南方地区的农作物长势监测、作物估产和灾损评估等方面具有重要的应用前景。     

基于WorldView 2影像杉木叶面积指数与植被指数相关性研究

为了探究基于高分辨率遥感影像杉木叶面积指数与植被指数的相关性,以湖南省攸县黄丰桥国有林场为研究对象,采用地面实验与遥感技术相结合的方法,利用WorldView 2遥感数据提取NDVI、SAVI、SARVI、RVI、MSAVI、ARVI等6种植被指数,通过LAI-2000测量的杉木叶面积指数(LAI)建立相关关系,开展WorldView 2遥感影像在估测杉木叶面积指数中的应用研究,分析植被指数对杉木LAI的影响.对不同植被指数分别进行线性模型、二次曲线模型、指数曲线模型和对数曲线模型的LAI反演.结果表明:除DVI与LAI相关性稍低一点外,其他植被指数与LAI都有很高的相关性,高于中低分辨率遥感影像提取的植被指数与LAI的相关性,土壤调节植被指数(SAVI)与LAI的相关性与土壤影响因子L无关.在线型模型中,RVI与ARVI更适合于杉木LAI建立一元线性回归模型,相关系数R分别为0.931、0.895,判定系数R2分别为0.866、0.800,均达到较好的拟合效果.在非线性模型中,反演模型最好的是二次曲线模型,其次是指数模型,最差的是对数模型.拟合效果较好的是NDVI、SAVI和RVI;拟合效果最差的是DVI;最好的拟合模型,其R2高达0.884.杉木LAI具有较佳拟合效果的非线型模型是NDVI和SAVI的二次曲线模型.     

2006年重庆特大干旱期间的遥感监测应用研究

本文根据MODIS数据,基于植被供水指数法（VSWI）,通过对2006年6月10-9月21日期间的12个时相的全市干旱空间分布状况分析,得到了2006年重庆特大干旱期间从旱情发生-旱情加重-局部缓解-旱情再次加重-旱情彻底缓解的整个演变过程。为了验证VSWI方法对2006年重庆特大干旱监测的准确性,结合全市同时期170土壤墒情监测站的土壤湿度资料,对此次监测过程进行了验证。结果表明：基于MOIDS数据的植被供水指数法可以对重庆市夏季干旱进行实时监测和有效反馈,VSWI与土壤湿度有较好的负相关关系,同时VSWI指数与土壤墒情数据的相关性与高程有一定的相关关系。     

基于无人机多光谱遥感的大豆叶面积指数反演

为给大豆科学管理提供基础数据,利用无人机多光谱遥感数据实现对大豆叶面积指数(LAI)的反演估值。从多种光谱植被指数中选出与LAI相关性较好的5种指数,分析探讨在田块尺度上,适用于东北地区的大豆叶面积指数的低空无人机遥感反演模型。结合田间实测LAI数据及模型精度及拟合效果,NDVI模型精度较好,但拟合效果较差,其余4种植被指数模型精度和拟合效果较好,拟合效果R²均达到了0.6以上;支持向量机模型决定系数R²达到0.688,均方根误差达0.016,具有更好的预测能力。2种模型均表明无人机多光谱遥感系统可以快速反演田间大豆叶面积指数,在指导精准农业生产方面具有实用意义。     

温度植被干旱指数(TVDI)在农业干旱监测中的应用

准确及时地监测作物干旱情况可为应对作物受灾减产提供策略,进而降低经济损失。研究基于重建的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)数据构建旱地作物生育期内LST-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),结合研究区实地观测数据对TVDI指数进行定量验证。结果表明,构建的NDVI-T_s特征空间散点图符合三角形关系,与前人研究结果相符;旱地作物不同生育阶段TVDI与土壤湿度均呈负相关性,表明TVDI具备反映研究区土壤湿润条件的能力;2017年黑龙江旱地作物生育期内各时段均有干旱状况发生,其中西部地区干旱发生频率和范围整体大于东部地区;TVDI与土壤相对湿度干旱等级判对率一致性达到90%以上。综上所述,基于MODIS数据构建的TVDI指数可以反映黑龙江省旱地作物干旱情况,研究可为作物生育期多时段干旱监测的业务化运行及为黑龙江省制定抗旱减灾策略提供科学参考依据。     

基于Sentinel多源数据的晋南农田地表土壤水分反演

通过遥感数据反演农田地表土壤水分,对农作物干旱、长势监测及估产有重要指导作用。以山西省闻喜县冬小麦种植区为研究区,利用水云模型去除植被影响,建立土壤直接后向散射系数与土壤含水量的关系,反演闻喜县2018年3月19日冬小麦种植区土壤水分。结果表明：协同Sentinel-1微波和Sentinel-2光学影像数据能够去除植被影响提高土壤水分反演精度,VV极化决定系数R²提高0.0914,均方根误差RMSE减少0.0895%。闻喜县中部河谷平原以及东南和西北部的台地土壤处于轻度干旱状态,西南部丘陵和东部山地土壤处于中度干旱状态。反演的土壤水分空间分布结果与地形起伏、灌溉条件和地力等级有较好的空间一致性,地形起伏低、灌溉条件良好的农田土壤水分含量高。     

基于温度植被特征空间的夏季重庆土壤干湿状况与土地利用关系研究

干旱是影响社会发展和农业生产的重要因素,土壤干湿状况则是监测干旱的重要指标之一,用温度植被特征空间来反映区域土壤的干湿状况具有一定的指示意义。本文以重庆市作为研究区,以2006年重庆特大旱灾年为例,选择了与土壤墒情数据获取时间相同且云量较少的7幅MODIS产品,建立了温度植被指数特征空间。首先,利用土壤墒情站点的实测结果分析比较两种植被指数（NDVI,EVI）构建的温度植被干旱指数（TVDI）在反映土壤干湿状况时的差异;然后利用2006年MODIS重庆土地利用覆被数据,分析重庆市丘陵山地区地表含水状况的空间差异,进而结合该区的主要土地利用类型,探讨各种土地覆被类型的土壤干湿状况。研究表明,TVDI能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段,且用EVI构建的TVDIE比NDVI构建的TVDIN更适合用于监测重庆市夏季干旱;林地和草地的TVDI分级分布的较为均匀,涵养水源的能力较强,疏林地次之,耕地最弱;植被覆盖十分有助于涵养水源抵抗旱情,土壤湿度与土地利用方式之间存在一定的相关性。     

基于无人机多光谱影像的水稻冠层SPAD值预测研究

比较筛选水稻冠层SPAD值估测模型，为无人机多光谱遥感反演水稻SPAD值提供依据。利用无人机获取水稻拔节期、抽穗期、乳熟期的冠层多光谱影像，选取7种常用的植被指数，利用3种回归方法建立基于植被指数的水稻叶片SPAD值反演模型。结果表明，在不同生育期与水稻叶片SPAD值相关系数最高的植被指数不相同，拔节期最高的是GNDVI，抽穗期最高的是CI_Green，乳熟期最高的是CI_Rededge。抽穗期是水稻叶片SPAD值反演的最佳时期，模型具有较好的建模精度和估测效果，其中多元线性回归的建模精度较高，偏最小二乘回归模型的估测效果最好。试验结果可为水稻长势的实时无损监测提供参考。     

山西春季旱情时空分布特征

基于2007—2018年春季TVDI干旱监测结果,利用趋势分析、偏度系数以及结构相似度分析方法,探讨山西省春季旱情时空分布特征及影响因子。结果表明：（1）受到水资源（降水、地表水、地下水）分布差异的影响,2007—2018年山西省春季西南地区TVDI呈减少趋势,春旱发生概率减小,东北地区TVDI增加趋势明显,旱情趋于严重;（2）2007—2018年TVDI偏度系数分布在-1~-1.7,与累积降水量呈负相关。同时作物在不同生育时期对水分胁迫敏感程度存在差异,非水分胁迫敏感期内的集中降水无法有效缓解作物因水分胁迫敏感时期缺水而造成的干旱;（3）在空间上,地形起伏程度越大且土壤类型（通气孔隙度和保水性）差异性越显著,TVDI结构相似度越小,空间差异性越大,反之则越小。     

基于温度植被干旱指数的曲靖市干旱监测研究

本研究利用MODIS归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)产品数据,构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),分析评价云南曲靖市2010—2012年的干旱时空分布状况。结果表明,2010年曲靖市遭遇了非常严重的干旱灾害,受灾面积高达研究区总面积的80%以上,基于TVDI指数的旱情动态监测方法适合云南省曲靖干旱监测。本研究建立的温度植被干旱指数模型提高了干旱监测的实用性,在曲靖市干旱监测上具有很好的适应性,可以广泛应用到该地区干旱监测研究中,为曲靖的农业防灾减灾能力和可持续发展提供科学保障。     

不同植被覆盖下土壤水分遥感监测方法的比较研究

为了研究不同植被覆盖程度下多种土壤水分遥感监测模型的适用性,提高大面积土壤水分遥感监测的可行性和精度,本研究利用辽宁省52个气象站2008—2010年土壤相对湿度人工观测资料以及对应时段的卫星遥感资料,采用热惯量、能量指数、植被供水指数法进行土壤水分的遥感监测,在低、中、高植被覆盖条件下对比3种定量反演土壤水分的遥感模型,并与人工观测资料建立线性、指数、对数拟合。结果表明：在中低植被覆盖期,热惯量法最适合,与0~20 cm的平均土壤相对湿度的对数相关最好;高植被覆盖期,能量指数法稍好于植被供水指数法,与0~10 cm的平均土壤湿度的对数相关最好。     

我国水稻常用保持系穗期耐旱性测评及育性分析

以负压式土壤湿度计和取土烘干法双重监控盆栽试验的土壤水势变化,观测我国15个常用水稻保持系的穗期耐旱性和育性特征。结果表明,K22-B、金23-B及II-32-B等保持系为穗期干旱胁迫钝感材料,而珍汕97-B、中9-B及协青早-B等为穗期干旱胁迫敏感材料;参试保持系在开花期(花粉粒充实期到小穗灌浆初期)比孕穗期(花粉母细胞分裂期到花粉粒充实期,15 d)对干旱胁迫更敏感;保持系孕穗期干旱胁迫主要伤害颖花育性,其胁迫指数与空壳率正相关(r = 0.6988^**), 开花期干旱胁迫不仅伤害颖花育性并影响小穗充实,其胁迫指数与空壳率正相关(r = 0.7660^**),也与秕谷率正相关(r = 0.5230);穗期耐旱性与其正常生育条件下的穗部结实性状不具直接相关性。     

不同灌木品种抗旱性机理研究

为给乌兰布和沙区主要抗旱树种的筛选提供理论依据,在不同土壤水分条件下,对乌兰布和沙漠地区5 种灌木（柠条、籽蒿、网状沙拐枣、唐古特白刺和花棒）的抗旱生理指标进行测定,采用主成分分析法对5 种灌木进行综合评价。结果表明：（1）在不同土壤水分条件下柠条的水分饱和亏、束缚水、束/自、叶绿素含量均高于其他灌木。（2）采用主成分分析法对5 种灌木水分生理参数进行综合评价,5 种灌木的抗旱性由强到弱顺序依次为：柠条＞白刺＞沙拐枣＞花棒＞籽蒿。