热红外遥感及其在农业旱情监测中的应用研究进展

【目的】梳理目前热红外遥感研究进展,探讨热红外遥感技术在农业旱情监测方面的应用现状,为热红外遥感技术在土壤水分反演和旱情监测方面的应用探明发展道路。【方法】文章通过系统梳理和总结国内外热红外遥感及其在农业旱情监测中的应用研究进展,分析了目前研究存在的问题,并对未来热红外遥感在农业旱灾监测中的应用进行了展望。【结果】热红外遥感已经形成多源遥感数据和多时空分辨率数据并存的局面,地表温度遥感定量反演和地表蒸散发遥感估算已经取得较大进展,但热红外遥感数据产品系统生产仍然面临许多问题,尤其是时空尺度、云影响、像元间可比性和反演精度等问题,仍然需要开展深入的研究;目前农业旱情遥感监测已经取得了较大进展,国内外学者提出了多种不同的表征指数监测方法,但由于热红外遥感存在的许多固有问题,农业旱情遥感监测仍面临许多挑战,尤其是从热红外遥感前沿问题出发开展农业旱情遥感监测模型研究。【结论】在对地观测大数据时代背景下,热红外遥感及其在农业旱情遥感监测中的应用,迫切需要进一步深入研究全天候高精度地表温度遥感反演、高精度农田蒸散遥感定量估算、时空尺度转换与多尺度监测、旱情监测机理模型构建等前沿学术问题,同时,这些问题也是农业旱情遥感监测获得突破性进展的重要方向。热红外遥感理论与方法的发展,将有力地推动我国农业旱情监测精度的提高,为现代精准农业发展保驾护航。     

辽宁省旱情遥感监测方法研究

辽宁省旱灾频繁发生,且呈现出发生频率高、波及范围广、危害程度重等特点。针对辽宁省旱情的实际情况,充分挖掘遥感数据以及遥感技术在旱情监测中的优势,确定了适合辽宁省旱情遥感监测所需的数据源、监测时间和监测方法,进而制定了旱情遥感监测技术路线。在此基础上,以2009年旱灾为例,对监测方法的可行性进行了检验,结果表明:建立的旱情遥感监测方法能够真实地在时空尺度上反映旱情的发生以及发展变化规律。     

辽宁省旱情遥感监测方法研究

辽宁省旱灾频繁发生,且呈现出发生频率高、波及范围广、危害程度重等特点。针对辽宁省旱情的实际情况,充分挖掘遥感数据以及遥感技术在旱情监测中的优势,确定了适合辽宁省旱情遥感监测所需的数据源、监测时间和监测方法,进而制定了旱情遥感监测技术路线。在此基础上,以2009年旱灾为例,对监测方法的可行性进行了检验,结果表明:建立的旱情遥感监测方法能够真实地在时空尺度上反映旱情的发生以及发展变化规律。     

黄淮海地区旱情遥感监测实践

以我国黄淮海冬小麦主产区为研究地点,以EOS-MODIS数据为主要数据源,针对不同作物生长时期,采用植被供水指数与土壤热惯量两种方法,结合地面观测数据建立以土壤水分为基础的旱情遥感监测指标体系,并对2006-2007年度冬小麦生育期的旱情进行了监测,结果表明,遥感旱情变化趋势与地面监测结果较为一致,进一步说明了植被供水指数与热惯量方法在区域旱情遥感监测中的潜力.     

江西省农业旱情监测体系的建立与应用

利用土壤墒情遥测系统实时数据,动态监测江西省旱地农业旱情;利用卫星遥感影像为数据源,建立遥感模型,对江西省7月份各旬及10d不降雨、20d不降雨等农业旱情进行实时监测,并且对遥感旱情监测的结果进行评价,动态反映和监测全省农业旱情实况。     

遥感技术在农业旱情监测中的应用分析

本文通过选取西南地区作为研究区域,以气溶胶遥感技术在农业旱情监测中的应用作为主要研究内容,结合广西、四川等西南地区的具体旱情,从旱情遥感监测、地表水资源遥感监测以及旱情影响评估3个方面对农业旱情监测中气溶胶遥感技术的应用方法进行简要分析研究。并在此基础上对旱灾的具体影响范围、地表水变化情况等进行说明,以此有效证明遥感技术在农业旱情监测中具有强大的应用价值。     

基于Modis-TVDI方法的山东小麦生长季旱情遥感监测

遥感监测旱情比传统监测方法有巨大的优势,具有宏观、动态和经济的技术特点,对于指导农业生产有重要的意义。利用Modis数据,结合Ts-NDVI特征空间法,得到山东省2012年小麦主要生长季3—6月地表温度和NDVI空间变化特征,计算了植被缺水指标——温度植被干旱指数(TVDI),并对各个月份的旱情作了初步划分,得到旱情的空间分布。提供了一种识别旱情的方法,对于及时发现旱情,采取相关措施缓解旱情,指导农业生产工作开展具有一定的意义。     

辽宁省旱情监测与评估系统研究

通过充分挖掘水文数据和遥感数据的优势,确定了旱情监测与评估的方法,构建了辽宁省旱情监测与评估系统。结果表明,从气象干旱、水文干旱和土壤干旱3方面选取的6个指标适合于基于水文数据的旱情监测研究,依据时间的不同选取的表观热惯量模型和地表温度植被指数斜率法模型适合于基于遥感数据的旱情监测研究;利用空间分析方法确定的作物受灾面积和利用回归分析法确定的作物减产率模型适合于作物减产率的评估;系统运行后,可以实现每旬发布1次旱情监测结果,每旬发布1次作物受灾面积评估,每年发布1次作物减产情况评估,实现抗旱管理工作的网络化。     

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。     

山东省小麦主产区旱情遥感监测系统的构建

本文根据山东省小麦主产区生态条件的区域差异性,以MODIS影像为数据源,分区域、分时段、分模型构建了小麦主产区旱情遥感监测系统,综合考虑土壤质地、风速因素的影响,对热惯量和植被供水指数模型进行修正,确定了野外同步遥感观测场布局及旱情评价指标,依此制定了山东省小麦主产区旱情遥感监测技术流程。     

农业干旱遥感监测方法及其应用的研究进展

从可见光-近红外遥感监测法、热红外监测法、可见光-近红外-热红外遥感监测法、高光谱遥感监测法、微波遥感监测法等方面对国内外农业干旱遥感监测方法及其应用的研究进展进行了综述,以期促进今后农业遥感干旱监测的深入研究。     

贵州温度植被干旱的指数（TVDI）特征及其遥感干旱的监测应用

基于遥感技术的温度植被干旱指数(TVDI)综合了遥感陆面温度或遥感植被指数两类土壤水分检测方法的长处,有效地减小了植被覆盖度的影响,提高了遥感干旱监测的准确性.应用TVDI法和贵州2006年7月和8月,2007年8月的EOS/MODIS遥感资料,分析并揭示了山区复杂独特的NDVI-Ts空间结构特征,反演了贵州表层土壤干旱情况,并与同期当地气象站土壤湿度观测数据进行定量验证,证明TVDI与土壤湿度显著相关.该方法适宜于较大区域、复杂地形的干旱检测与预警.     

基于MODIS数据的河套灌区遥感干旱监测

基于MODIS数据,以河套灌区为研究对象,计算灌区2000—2018年作物主要生育期内(5—8月)4种遥感干旱指数、温度植被干旱指数(TVDI)、植被供水指数(VSWI)、植被状态指数(VCI)、温度状态指数(TCI),并分析了4种干旱指数与0～20cm土壤相对含水量、降水量、灌区引水量相关性以及4种干旱指数之间的相互关系。结果表明:经过相关分析,TVDI与土壤相对含水量的相关性优于其他3种遥感干旱指数;在灌溉水量较多的灌区,遥感干旱指数与降雨量相关性较小而与灌区引水量呈现一定的相关关系。本研究发现TVDI在河套灌区有着良好的适用性。此外,在干旱监测中综合利用多种干旱指数进行分析对提高监测精度,科学合理地预报旱情具有重要意义。     

遥感与地理信息系统在农业干旱研究中的应用

旱灾是我国影响范围最广的农业自然灾害,如何利用遥感与地理信息系统数据进行实时的旱情监测,并提出有效的应对措施,对农业生产有重要意义。综述了农业旱灾遥感监测的模型和方法,总结了地理信息系统技术在农业干旱研究中的思路及技术手段,最后对遥感与地理信息系统在农业干旱研究中的应用前景和趋势作出了展望。     

基于遥感的干旱监测方法研究

在全球变暖的气候背景下,近年来干旱频发且不断加剧,对人类的生产生活造成了严重的影响。目前,干旱监测已成为全球气候变化研究的一个热点课题。遥感技术以其客观、及时、经济、覆盖范围广、数据连续等优点,已被证明是干旱监测中最具前景的技术手段。本文基于遥感原理,介绍了归一化植被指数、温度状态指数、标准化降雨指数和标准化降雨蒸散指数等几种常见的干旱指数,综述了运用不同指数干旱监测的主要应用。最后针对目前研究中存在的问题,对今后研究的主要方向作出了展望。     

干旱遥感监测中不同指数方法的比较研究

干旱是主要的气象灾害之一，严重危害农业生产，及时准确地了解干旱信息具有重要意义。目前卫星遥感技术已成为干旱监测的重要手段之一。比较了干旱遥感监测中几种不同的指数方法，旨在为抗旱救灾提供参考。     

遥感技术在环境监测中的应用和发展前景

遥感技术比传统的环境监测技术和监测台站具有无可比拟的优越性,遥感技术正被广泛应用于大气污染监测、水质污染监测、固体废弃物污染监测、土地利用类型的改变以及生态植被变化等各个方面。综述了遥感技术在大气监测、水质监测和生态植被监测中的应用研究进展以及发展前景。     

河南省农业灾害遥感动态监测体系建设与应用

为实现河南省农业灾害(旱灾、水灾、雪盖、秸秆焚烧)的遥感动态监测,利用3S技术集成,借助多源卫星数据,依托地-空三维农业灾害监测网络,创建了河南省农业灾害遥感监测系统平台,实现了农业灾害监测应用,为全省防灾减灾工作提供了可靠的信息技术依托。     

VI-LST遥感模型在福建省干旱灾害监测中的应用

植被指数(VI)和地表温度(LST)是描述地表特征信息的2个重要参数.本研究采用基于VI和LST特征空间的遥感模型对2000年以来福建省三起比较严重的干旱灾害进行监测分析,结果表明:采用增强型植被指数(EVI)拟合特征空间干边方程的相关系数高于采用归一化植被指数(NDVI)拟合干边方程的相关系数.VI-LST遥感模型能客观地反映地表水分供应状况,较好地反映区域旱情的空间分布和旱情动态发展过程,干旱灾害的卫星遥感监测结果与地面气象监测结果基本一致,在福建省抗旱减灾工作中具有一定的实用价值.