基于FY-3/VIRR数据的山东省地表温度反演及应用研究

为了检验FY-3/VIRR数据地表温度反演精度,本研究基于FY-3/VIRR数据,选用改进型的Becker和Li分裂窗地表温度反演算法和像元二分法,对山东区域春、夏、秋、冬四季代表月份（4月、7月、10月和1月）分别进行地表温度和植被覆盖度反演,并将反演的地表温度T_LS与山东省气象局120个大监站的准同步空气温度T_a和0 cm地温T_S进行相关性分析。结果表明：利用FY-3/VIRR数据反演的山东省地表温度与地面实际情况基本吻合,能直观反映山东地区地表温度的空间分布特征,且与植被覆盖度呈明显负相关关系。同时,对于非均匀下垫面,反演的地表温度T_LS与空气温度T_a和0 cm地温T_S的相关性都不好,不同季节的相关系数差异较大,但(T_S-T_a)与(T_S-T_LS)存在显著线性正相关关系,且相关系数稳定,不同季节的样本判定系数R²都达到0.52以上。     

辽宁陆面温度的反演与实测数据对比分析

为了及时准确地从遥感图像数据中反演出地表温度的变化,针对辽宁地区制定播种计划、确定种植结构等提供技术支持,选取辽宁省作为研究区,利用EOS/MODIS热红外遥感数据和FY-3/MERSI数据与相关的地面气象台站实测数据,建立地表温度反演模型。采用分裂窗算法中的两因素模型和普适单通道算法对辽宁省地表温度进行反演。通过对气象台站实测的地面温度值和反演的温度进行拟合来获取回归方程,再利用反演的温度值模拟真实地表温度。对比2种算法,得出分裂窗算法是更适合进行辽宁地区地表温度的反演方法。     

海口自然坡地土壤湿度变化特征分析

为了更好地了解在气候变化大背景下,海口自然坡地土壤水分状况及影响因子。根据海口市琼山气象站2005—2011年的气象观测资料和自然坡地土壤湿度资料,利用统计学方法,分析海口市自然坡地土壤湿度的变化特征及其与气象因子的响应关系。结果表明：（1）自然土坡地10~50 cm土壤湿度年变化呈正趋势变化,各季节土壤湿度的变化与年变化一致,冬、春季土壤湿度变化大,不稳定;（2）10~ 50 cm土壤湿度月变化呈波形变化,2—10月土壤湿度呈上湿下干型,11—1月土壤湿度呈上干下湿型。（3）随土层深度的增加,土壤湿度的变化变小,各层间的土壤湿度差异越显著,40~50 cm上下层的土壤湿度差异达到极显著水平。（4）20 cm土壤湿度与其他层土壤湿度相关最为密切,利用20 cm土壤湿度作为10~50 cm土壤湿度的代表值与气象因子进行分析,土壤湿度与地温呈负相关,与降水量呈正相关,各季节20 cm土壤湿度回归方程通过1%的显著检验。     

西藏地区土壤湿度时空变化特征

为了揭示西藏地区土壤湿度季节和区域性变化特征及其与气候要素的相互影响,基于1980—2009 年西藏地区土壤湿度资料以及西藏38 个站点的气温、降水资料,笔者分析了西藏地区土壤湿度的时空分布特征及其与气温、降水的相关关系。结果表明：近30 年来西藏地区年及季节土壤湿度呈现自西北向东南逐渐递增的分布规律,最小值位于阿里地区,最大值在墨脱以南地区,其中秋季土壤湿度最大,其次是夏季,春季最小。年、季土壤湿度均表现为1980s—1990s 减少,随后增加的趋势。年、季土壤湿度在20 世纪90 年代末有显著增加突变点。春季土壤湿度与西藏大部分地区的春、夏降水呈正相关,夏季土壤湿度与西藏沿江一线、东部地区的同期降水呈正相关。     

海洋盐度卫星农业遥感应用研究进展

海洋盐度卫星具有在海洋渔业和耕地土壤水分等领域开展全球遥感监测应用的潜力。[方法]本文从盐度卫星发展现状、海洋渔业和耕地土壤水分遥感应用3个方面出发,对以往盐度卫星农业遥感监测与反演研究进展进行了概述,并对其农业遥感监测应用前景进行了展望。[结果]通过总结认为：在海洋渔业遥感研究领域,盐度卫星应用仍然是以温度、盐度等反演算法研究为主,这些基础性的研究为海洋渔业遥感监测应用提供了必要的因子;在土壤湿度研究领域,盐度卫星的应用相对成熟,基于不同地表覆盖条件下精度分析,开发的适用于土壤湿度产品生产的反演算法,是耕地土壤墒情遥感监测的基础。[结论]在总结当前海洋盐度卫星农业遥感应用进展的基础上,展望了其发展方向,并可为中国新一代海洋盐度卫星的研制提供农业应用依据。     

2002—2017年黄河谷地旱地土壤水分变化趋势

运用青海省贵德县气象局观测的2002—2017年旱地土壤水分资料,分析了该地区0～30cm土壤水分变化特征,结果显示：2002—2017年来春季0～30厘米土壤水分呈显著降低趋势,秋季0～30cm土壤水分变化趋势较平稳,春秋季土壤水分年际变化均很明显。春季0～30cm各层土壤水分均呈现极显著的降低趋势,秋季0～10 cm土壤水分随年际呈微弱的增加趋势,10～20、20～30 cm土壤水分随年际的延长呈现微弱的减少趋势,各层土壤水分的幅度较春季大。春季各月0～30 cm土壤水分随年际均呈降低趋势,秋季各月土壤水分的增减趋势不明显。春、秋季气温显著升高,春季降水变化趋势比较平稳,秋季降水量呈不显著增多趋势。     

青海贵德旱作区春秋季土壤水分变化特征

运用青海省贵德县气象局观测的2002—2014年旱地土壤水分资料,分析了该地区0~30 cm土壤水分变化特征,结果显示：2002—2014年,春季贵德旱地0~30 cm土壤含水量呈显著降低趋势,秋季土壤含水量则呈不显著增多趋势,年际变化很明显。各层土壤水分变化趋势与整体一致,秋季各层土壤含水量的变幅较春季大。0~10、10~20 cm土壤含水量一年中的最高、最低值分别出现在9月下旬和3月上旬,而20~30 cm土壤含水量的最高、最低值分别出现在10月上旬和4月中旬。自2000年以来,贵德旱作地区春季气温显著升温,但降水却无明显变化,而秋季平均气温升温趋势不明显,降水量却呈显著增多,这种气候趋势与春季土壤含水量逐年减少、秋季土壤含水量逐年增加的结论相一致。     

不同播种深度对麻疯树种子出苗和苗木性状的影响

在盆栽和田间条件下,研究春季5个播种深度(3,6,9,12,15 cm)和秋季3个播种深度(5,10,20 cm)对麻疯树FD-8号种子出苗和苗木性状的影响,以确定麻疯树适宜播种深度.结果表明:春季种子出苗率达90％,各播种深度间的差异不显著;秋季播种深度5 cm和10 cm的出苗率达90％,但播种深度20 cm的出苗率不足62％.春季和秋季增加播种深度,麻疯树地下茎侧根数、地下茎侧根长、地下茎高及地下茎干物质量增加,主根长和根干物质量总体减少,4条侧根总长、地上茎高、地上茎干物质量、叶片干物质量及植株总干物质量则先增而后减,以播种深度9～12 cm的数值较大.春季主根侧根数和主根侧根长以播种深度3 cm的较优,但播种深度间地径和着生叶片数差异不显著.秋季基施生物有机肥明显抑制出苗和苗木生长.可见,麻疯树种子播种深度以3～10 cm为宜.     

多种干旱遥感指数在临沂地区的适用性分析

为研究临沂地区适合的干旱遥感指数,本文利用2012年4～11月MODIS数据反演了临沂地区的NDVI和EVI植被指数,分别构建了温度植被指数(TVDI)和植被供水指数(VSWI)。结合地面实测土壤相对湿度数据,建立了上述植被指数与土壤相对湿度的关系模型,并反演得到区域性的土壤墒情。通过比较多种干旱遥感指数的反演结果,研究了适宜于临沂地区的遥感干旱监测模型。结果表明：TVDI_NDVI、TVDI_EVI、VSWI_NDVI和VSWI_EVI4种干旱遥感指数与10～20cm的土壤相对湿度均显著关系,82%通过0.01显著性检验,TVDI指数的相关系数总体比VSWI指数高5%,TVDI_EVI的相关系数比TVDI_NDVI指数高3%,VSWI_NDVI的相关系数比VSWI_EVI高1%,差异较小。     

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。     

庆阳苹果树需水规律分析

为了探究半干旱地区苹果树的需水规律,以封闭果树根域土壤为试材,防止地面蒸发,采用定期连续测定土壤含水量的方法来测算果树的蒸腾量。结果表明：9年生矮化中间砧果树吸收土壤水分的主要垂直空间在0~60 cm土层,60 cm以下土层含水量变化不明显。果树秋季蒸腾耗水量为134 kg/棵,春季萌芽到花期,蒸腾耗水量为104 kg/棵。因此,在进行田间管理时,以0~60 cm湿润层确定节水灌溉较为科学。     

山西中北部春玉米生长季土壤水分动态及对产量的影响

为了掌握土壤水分与玉米生长发育内在关系,提高土壤水分利用率,统筹调配水资源和防灾减灾提供理论依据,利用1994—2010年山西省忻州市忻府区农业气象观测站春玉米生长季0~50 cm土壤水分和玉米产量观测资料,分析了玉米生长季土壤水分变化规律及对玉米产量的影响。结果表明：春玉米生长季土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关显著;一年中土壤水分变化分为水分消耗期、水分补给期和水分平稳期3个阶段;土壤水分的垂直变化明显,在20~30 cm层含水量最大,0~20 cm为多变层,20~50 cm为缓变层,雨季土壤水分变化较干季复杂;玉米拔节—乳熟期土壤贮水量与气候产量呈正相关,抽雄期是需水临界期,此时0~50 cm土壤贮水量每增加10 mm,产量增加200~250 kg/hm²。     

Cropping system effects of maize on infiltration,runoff and erosion on loess soils in South-Limbourg (The Netherlands): A comparison of two rainfall events

Two natural rainfall events are compared to evaluate the effects of three cropping systems of silage maize on soil moisture content, infiltration, runoff and erosion. Both rainfall events took place in early summer. One was a low intensity event with 27.6 mm of rain in 9 hours, and the other a high intensity event with 33.4 mm in 42 minutes. Cropping systems were:

• 1.(I) a spring tilled system (conventional),
• 2.(II) an autumn and spring tilled system with summer barley as spring cover crop, and
• 3.(III) an autumn tilled system with winter rye as winter cover crop and direct drilling of silage maize.

During the low intensity event, soil moisture content of the top 5 cm rose to field capacity on all three cropping systems. No runoff was generated. During the high intensity event, soil moisture content rose to field capacity on the two spring tilled cropping systems but was only slightly raised in the direct drill system, in spite of 17.7 mm of infiltrated rain. Runoff coefficients of the high intensity event were 41.7% (conventional system), 14.9% (autumn and spring tilled system) and 47.0% (direct drill system). The direct drill system showed a severely slaked soil surface in early summer, caused by winter rain.The response to rainfall of soil moisture content is ascribed to:

• 1.(I) a predominance of matrix infiltration on all cropping systems during the low intensity event and on the spring tilled systems during the high intensity event, and
• 2.(II) a predominance of infiltration via continuous macropores, open to the surface (of biologic origin), by-passing the soil matrix, on the direct drill system during the high intensity event.

The presence of continuous, vertical macropores on the direct drill system explains its surprisingly high infiltration capacity, considering its strongly slaked appearance. The smooth soil surface of the direct drill cropping system may have delayed infiltration during the flooded stage of the high intensity event by not providing vent points for the escape of soil air. Soil loss from the direct drill system during the high intensity event was only 15.6% of that from the conventional system. This is ascribed to low detachment rates of soil material by drop impact and/or overland flow, due to the presence of winter rye remains and, especially, the relatively high soil surface shear strength of the direct drill cropping system in early summer.     

冀北坝上地区不同退耕还林模式对土壤理化性质的影响

旨在探讨不同退耕还林模式下土壤理化性质的演变规律。选取冀北坝上地区退耕还林地为研究对象,以退耕封育草地为对照,对比分析3种不同退耕还林样地（沙棘林、柠条林、榆树林）的土壤理化性质。结果表明：不同退耕还林模式下土壤理化性质变化明显。土壤容重平均值排序：沙棘林(1.17 g/cm ³)<榆树林(1.24 g/cm ³)<柠条林(1.26 g/cm ³)<封育草地(1.61 g/cm ³);土壤总孔隙度平均值排序：沙棘林(55.29%)>榆树林(52.55%)>柠条林(51.93%)>封育草地(38.85%);有机质含量平均值排序：沙棘林(3.191%)>柠条林(3.128%)>榆树林(2.804%)>封育草地(2.536%)。退耕还林实施后植被对土壤理化性质产生积极作用,不同退耕还林模式对土壤理化性质的影响存在差异,沙棘林对土壤理化性质的改良效果最佳。     

绿洲灌区固定道垄作春小麦土壤水分变化和产量的影响

研究了固定道龙作条件下,不同生育时期内春小麦土壤水分变化及其产量.结果表明:不同栽培措施下,0～30 cm土层,固定道垄作在拔节前土壤含水量较高;30～60 cm土层,其在整个生育期内土壤含水量下降8.55%,下降幅度最大,表现了良好的供水性;60～90 cm和90～120 cm土层,固定道垄作在全生育期内均保持较低的土壤含水量.其产量较传统提高11.25%,水分利用效率达15.59 kg/(mm·hm~2).