利用MODIS数据反演气温监测夏季高温热害(英文)

[目的]研究利用MODIS数据反演气温来监测夏季水稻高温热害。[方法]介绍了一种新的反演我国东部地区白天气温的统计算法,并给出了一个监测2007年我国东部夏季水稻高温热害的例子。[结果]夏季在我国南部水稻的抽穗期期间,高温对水稻的产量起着关键性的影响。利用MODIS数据监测高温热害是减轻农业灾害的一个可行办法。[结论]该研究结果为我国夏季水稻高温热害的监测提供了方法。     

基于MODIS影像的昼夜地表温度反演研究

地表温度是研究区域地表能量平衡和资源环境变化的重要参数之一,为获取研究区的时空分布状况有重要的作用。对云南会泽县MODIS的昼夜两景影像数据进行辐射校正、定标等反演出地表温度图,通过31和32波段之间的波段运算显示出明显的地表温度空间差异和不同的地物类型;在已有的温度反演算法基础上,将地表温度数据引入到温度反演算法中,得出32波段反演的地表温度要高于31波段反演的地表温度,而且昼间两波段间的温度差要比夜间的两波段之间的温度差大,这是因为白天的可见光和近红外也存在辐射,而且白天的地表吸收温度比夜间高,辐射增大,导致白天的温差大于夜间的温差。利用地表实测温度数据与热红外遥感数据相结合,提高了研究区地表温度反演的精度,降低了反演难度。     

基于MODIS影像的昼夜地表温度反演研究

地表温度是研究区域地表能量平衡和资源环境变化的重要参数之一,为获取研究区的时空分布状况有重要的作用。对云南会泽县MODIS的昼夜两景影像数据进行辐射校正、定标等反演出地表温度图,通过31和32波段之间的波段运算显示出明显的地表温度空间差异和不同的地物类型;在已有的温度反演算法基础上,将地表温度数据引入到温度反演算法中,得出32波段反演的地表温度要高于31波段反演的地表温度,而且昼间两波段间的温度差要比夜间的两波段之间的温度差大,这是因为白天的可见光和近红外也存在辐射,而且白天的地表吸收温度比夜间高,辐射增大,导致白天的温差大于夜间的温差。利用地表实测温度数据与热红外遥感数据相结合,提高了研究区地表温度反演的精度,降低了反演难度。     

利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情研究

[目的]更好地利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情。[方法]在叙述MODIS传感器优点的基础上,介绍了几种MODIS数据监测土壤水分与农作物旱情的方法,讨论了土壤水分遥感监测中存在的问题和发展趋势。[结果]热惯量法适用于裸露的土壤或作物前期生长的地区土壤水分监测,温度植被干旱指数法(TVDI)适用于植被覆盖度比较大地区的土壤水分监测,光谱法使用MODIS数据进行大面积、多时相土壤湿度监测是可行的,该方法从叶片光合作用和冠层温度两个方面研究了作物对水分胁迫的响应。[结论]必须加强土壤水文模型和遥感模型、遥感反演方法和数字土壤工程的研究。     

基于MODIS的郑州市土壤水分反演

为了较好地研究郑州市土壤水分的空间分布及动态变化特征,分别在高植被覆盖度期采用温度植被干旱指数模型,在低植被覆盖度期采用表观热惯量模型反演郑州市土壤水分,结果表明,郑州市土壤水分的空间分布,北部区域高于南部,西部高于东部,海拔高的山地高于平地,山区的垂直变化明显;使用此种方法获取的地表土壤水分信息可以表征地表土壤水分的空间分布趋势。     

利用MODIS数据反演植被指数的敏感性研究

根据Kaufman等提出的暗像元法,通过6S辐射传输模式,对MODIS的红光、蓝光、近红外通道辐射特性进行了敏感性实验.结果表明:三个通道的行星反射率对地表反射率都非常敏感,行星反射率随地表反射率的增加而增加.进一步提出了对地表反射率进行大气订正的思路,讨论了暗像元法确定地表反射率误差对大气气溶胶光学厚度反演结果的影响.最后计算分析了光学厚度反演误差对地表反射率大气订正传递误差的大小及其对NDVI、SAVI、ARVI和EVI 4种植被指数计算结果的影响.光学厚度误差对植被指数反演误差的影响以ARVI最为敏感,其误差范围与气溶胶光学厚度误差可达同一量级,两者呈负相关;NDVI与SAVI误差变化范围大致相近,与光学厚度误差均呈负相关.EVI受气溶胶光学厚度误差影响最小.     

MODIS数据反演三江平原晴空上午陆表温度比较研究

三江平原大面积开垦后区域水热平衡发生变化,晴空上午陆表增温状况在开垦后和未开垦区域之间周年变化表现不同.选择2006~2009年55个时次67个Terra卫星上午降轨MODIS L1B数据集,在黑龙江南岸乌苏里江西岸开垦后农田、黑龙江北岸乌苏里江东岸俄罗斯境内未开垦平坦荒原各选择200个地面数据点,比较分析开垦和未开垦区晴空上午陆表温度(Land surface temperature,LST).结果表明,与未开垦荒原比较,开垦后区域LST年变化表现为两谷一峰:春季解冻后未开垦区有大量枯萎植物覆盖,开垦后区域裸土为主,表现为温度谷;5月下旬至7月中下旬,未开垦区植物大量生长,开垦区农田前期多为裸土或植株矮小,表现为一个很强的温度峰;7月末至8月末农田作物茂密生长,表现为另一个温度谷;9月以后至次年4月份大部分时间为冻土或被冰雪覆盖,开垦区和未开垦区LST差异不明显     

基于MODIS数据反演辽西地区土壤水分的研究

土壤水分的遥感监测是目前遥感技术应用研究的前沿领域。MODIS数据可快速、动态地获取大区域尺度的信息,从而为土壤水分的实时动态监测提供技术支持和精度保证。利用表观热惯量模型研究辽宁西部地区春季的土壤含水状况,通过处理2006—2009年4、5月的MODIS数据,采用经验线性模型,拟合表观热惯量与土壤含水量的关系模型,结合实测数据,得出辽西地区春季土壤含水状况分布图。由此,找到一种较适合辽西地区春季土壤水分实时监测的方法,为今后反演辽西地区春季土壤水分奠定了基础。     

基于EOS/MODIS数据的内蒙古地表温度监测研究

基于EOS/MODIS卫星数据资料,利用国家卫星中心星地通公司提供的城市高温监测系统,采用分裂窗算法,针对气象台站稀少、分布不均匀的内蒙古地区,以2011年8月下旬卫星数据为例,简单介绍地表温度的监测研究方法,结果表明该方法是可行的。     

基于卫星遥感与气象站数据的水稻高温热害监测和评估模型研究——以江苏、安徽为例

随着全球气候变暖,水稻高温热害的发生愈加频繁。为此,本文在前人研究成果的基础上,开展了水稻高温热害监测和评估模型研究。首先利用卫星遥感数据反演逐日最高气温和平均气温,云覆盖区域则以相应站点气温数据插值后补充,生成"卫星—插值"气温时间序列数据。同时提取水稻种植区域并判别其是否在高温热害的关键期——抽穗开花期。然后基于以上数据,依据水稻高温热害指标展开水稻高温热害监测和评估,对热害进行等级划分与统计。模型可实现任意时间点之前水稻高温热害的快速监测与评估,也可以给出全研究区域水稻全生育期总体的高温热害监测与评估结果。以江苏、安徽两省为例进行2013年夏季水稻高温热害监测和评估模型的应用,该模型达到了较好的使用效果,将有很好的应用前景。     

番茄幼苗对高温时间段空气湿度控制的生理响应

为了解空气湿度对高温下番茄幼苗的生理影响，试验设计制作了智能控制自然光照生长箱，在夏季高温时段（10:00-16:00）设置了3种湿度处理，即空气相对湿度55%±5%（M处理）、70%±5%（H处理）和以不加湿作为对照（L处理）。结果表明，在平均温度为33 ℃的高温条件下，各处理番茄叶片中渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白）的积累、POD活性都呈增加趋势，说明植株在不断的自我适应和调节；随处理时间延长，L处理和M处理的细胞膜相对透性增加，而H处理的细胞膜相对透性降低；而且处理期间，H处理的脯氨酸含量比L处理减少25%~70%，POD活性低14%~32%，说明植株在70%±5%的空气湿度下遭受的热胁迫较小,热害指数降低，耐热性提高。     

Monitoring Winter Wheat Freeze Injury Using Multi-Temporal MODIS Data

Freeze injury is an usual disaster for winter wheat in Shanxi Province, China, and monitoring freeze injury is of important economic significance. The aim of this article is to monitor and analyze the winter wheat freeze injury using remote sensing data, to monitor the occurrence and spatial distribution of winter wheat freeze in time, as well as the severity of the damage. The winter wheat freeze injury was monitored using multi-temporal moderate-resolution imaging spectroradiometer （MODIS） data, combined with ground meteorological data and field survey data, the change of normalized difference vegetation index （NDVI） before and after freeze injury was analyzed, as well as the effect of winter wheat growth recovery rate on yield. The results showed that the NDVI of winter wheat decreased dramatically after the suffering from freeze injury, which was the prominent feature for the winter wheat freeze injury monitoring. The degrees of winter wheat freeze injury were different in the three regions, of which, Yuncheng was the worst severity and the largest freeze injury area, the severity of freeze injury correlates with the breeding stage of the winter wheat. The yield of winter wheat showed positive correlation with its growth recovery rate （r=0.659^＊＊ which can be utilized to monitor the severity of winter wheat freeze injury as well as its impact on yield. It can effectively monitor the occurrence and severity of winter wheat freeze injury using horizontal and vertical profile distribution and growth wheat freeze injury in Shanxi Province. recovery rate, and provide a basis for monitoring the winter     

基于MODIS的三江平原农业扩张对农区气温的影响

土地利用变化所引起的地表水热特征变化已成为地理学家与气象学家共同关注的焦点问题,其中包括土地利用变化对气温的影响.以中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,简称MODIS)的遥感影像为数据源,获取了挠力河中游2001年和2008年的土地利用数据;利用中尺度气象模式(Mesoscale Model 5,简称MM5)对这一时期全球分析资料(Final Operational Global Analysis,简称FNL资料)来源的2m气温数据进行了降尺度处理,据此分析了土地利用变化与农区气温之间的关系.结果表明:(1)过去8年间,研究区内最为明显的土地利用变化方向是农田的扩张和种植结构的调整;(2)2001年和2008年各土地利用类型的月平均气温差异显著;(3)各种土地类型转变为谷类作物和阔叶作物,气温均有所上升,其中“落叶阔叶林转变为谷类作物”和“落叶阔叶林转变为阔叶作物”气温上升幅度最大.研究结果说明农田扩张影响了农区气温,林地开垦为农田以及“旱改水”导致气温上升.     

高温条件下空气湿度对番茄光合作用及生理性状的影响

[目的]研究高温条件下不同空气湿度对番茄光合作用及生理性状的影响。[方法]以番茄品种东圣1号为试材,将番茄幼苗置于35℃高温条件下进行低湿（30%～35%）、中湿（55%～60%）和高湿（85%～90%）3种空气湿度处理,测定幼苗不同处理天数的光合作用指标和生理生化指标。[结果]高温条件下,番茄叶片的净光合速率随空气湿度的降低和处理天数的增加而下降,到处理第21天时,中、低湿度处理分别比高湿处理低13.0%、38.6%;随空气湿度降低,番茄叶片的叶绿素、可溶性糖、淀粉含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性均下降,过氧化物酶（POD）活性略有上升,植物细胞浸提液的电导率显著增大,质膜透性变大,结果造成叶片光合作用能力下降,干物质积累减少。[结论]提高空气湿度可使植株净光合速率、光合产物含量和SOD活性增大,有利于番茄幼苗的生长。     

基于MODIS数据的松花江流域土地利用信息提取研究

以松花江流域为研究区域,利用单时相MODIS数据进行大范围区域土地利用信息提取;结合地表反射率、植被指数（NDVI）、土壤湿度指数（NDMI）、归一化水体指数（NDWI）等特征变量试验决策树分类法,与传统分类方法相比较,分析松花江流域土地利用变化情况。结果表明：决策树法优于传统的最大似然法,分类精度分别为83.48%和75.51%;2001～2006年,整体上松花江流域耕草地面积增加,林地面积减少;中国部分,耕草地面积增加,林地面积减少,而俄罗斯部分耕草地面积减少,林地面积增加。     

空气湿度对高温下番茄营养生长的影响

为了解空气湿度对高温下番茄生长的影响,利用人工生长箱,设置3个湿度处理,即不加湿(L处理,作为对照)、空气相对湿度55%±5%(M处理)和70%±5%(H处理)。结果表明,在10:00-16:00平均温度为33~36℃的高温条件下,湿度处理没有影响番茄叶片数的发育,H处理相对于L处理促进了番茄幼苗株高的生长、叶面积的伸展和干物质的积累。对现蕾期幼苗处理7 d时,70%的相对湿度促进了干物质向茎的分配,处理14 d时促进了干物质向花穗中的分配。     

以探空资料分析城市化对邢台气温变化的贡献

利用邢台站探空观测资料,分析近32年(1979 ～ 2010年)城市化对邢台气温变化的影响,并与该站地面观测资料得出的城市热岛效应相比较.结果表明,通过探空近地层与850 hPa层气温序列比较得出城市化对年均气温的增暖幅度为0.31℃/10a,贡献率为49.21％;对比城市站与郊区背景站地面观测气温资料得到城市热岛效应导致的增暖幅度为0.18℃/10a,城市化贡献率为35.29％;采用城市站地面观测气温与探空850 hPa层气温对比得到的城市化增温幅度为0.19℃/10a,分离出的城市化贡献率为37.25％;3种方法计算得出的城市化增温幅度及贡献率各不相同,却一致表明城市化对邢台年、季气温的增暖贡献较为显著.