西藏那曲地区强降水预报的研究

以西藏那曲地区为研究目标,采用多元线性回归法对多个预报因子与预报量之间的关系进行了分析,建立了预报量与预报因子之间的多元线性回归方程,并依据对强降水天气个例物理量统计所得出的预报指标,利用回归方程来对未来某天强降水天气的降水量进行预报。结果表明,西藏那曲地区未来24 h降水量的预报方程为y=16.861-0.185x1+0.164x2+0.234x3,且回归方程通过显著性检验;利用回归方程对检验个例的误差统计发现,相对误差较小,预报结果可以接受。     

基于分段方式选择敏感植被指数的冬小麦叶面积指数遥感反演

【目的】考虑到利用单一植被指数（VI）反演叶面积指数(LAI)时,存在着不同程度的饱和性和易受土壤背景影响的问题,提出通过分段的方式选择敏感植被指数形成最佳VI组合以提高LAI反演的精度。【方法】通过ACRM辐射传输模型模拟数据,结合地面实测光谱数据,选择常用的植被指数进行土壤敏感性分析以及饱和性分析确定LAI的分段点,并在此基础上分段选择最佳植被指数形成组合VI来实现LAI的最终反演,并利Landsat5 TM开展区域条件下冬小麦LAI反演应用。【结果】以LAI=3是较为适宜的分段点,利用植被指数最佳分段组合OSAVI(LAI≤3)+TGDVI(LAI>3)可在一定程度上有效克服土壤影响因素以及饱和性问题,联合反演的结果明确优于单一植被指数反演精度。【结论】通过分段选择最佳植被指数形成联合VI可以有效提高LAI反演精度。     

基于植被指数与叶面积指数的水稻生长状况监测

在江苏省高邮、兴化、阜宁、洪泽分别选择了一个样点,在水稻反射光谱特性与水稻生物学参数荚未的支持下,探讨了基于NOAA／AVHRR遥感影像的归一化植被指数（NDVI）与地面观测数据叶面积指数（LAI）的关系,实现大面积水稻LAI的反演,并以江苏省高邮市为例进行了水稻长势遥感豁测。     

SAR 遥感指数研究进展

【目的】指数作为遥感信息的一种有效描述,在对大气、海洋、土壤和植被等进行定性、定量评估时具有重要意义。【方法】合成孔径雷达(SAR)技术利用微波与地表相互作用过程感测地表,SAR遥感拥有丰富的地表散射强度和相位信息,具有一定物理意义又高度综合表征地物信息的SAR遥感指数便于SAR遥感技术的业务化应用,文章通过文献调研,对SAR遥感指数及其在土壤表面状况监测、植被生长状况监测和植被信息快速提取中的应用研究现状进行分析。首先对SAR相关指数进行整理,根据反映的地表覆被状况将其划分为土壤指数与植被指数两大类型;然后,分别针对SAR遥感中具体的土壤指数和植被指数,从指数定义、物理意义、应用和精度等方面分析其优缺点。【结果/结论】国内外学者对SAR遥感指数开展了众多研究,但目前SAR遥感指数还存在一些问题,在未来的研究中,需要充分挖掘多模式、多极化、多波段、多时相SAR遥感数据的丰富信息,融合光学遥感及其他数据,从机理出发,构建更多物理意义明确的SAR遥感指数。     

基于遥感监测的农业旱灾监测研究

干旱是一种周期性发生的自然现象,在其发生过程中有关的参数如地表植被覆盖度、温度和土壤表层含水量等均可以通过遥感信息反演,这些参数客观地反映了土壤水分状况的综合特征。本文利用遥感监测数据,结合基础的地理信息数据,使用改进的垂直干旱指数（MPDI）对我国河南省冬小麦区的旱情进行了有效监测,论述了改进的垂直干旱指数监测干旱的原理与方法,结果表明此方法能有效地实时监测地表的干旱情况。     

棉花叶面积指数的遥感估算模型研究

 【目的】棉花叶面积指数是反映作物生物量的重要参数,本文旨在运用遥感数据对这一参数进行估算,为叶面积指数的获取提供更方便快捷的估算模型。【方法】采用美国ASD公司FieldSpec? 手持便携式光谱分析仪所获取的棉花冠层光谱反射率和从中等分辨率的遥感图像提取的植被指数,利用相关分析和回归分析方法,找出叶面积指数的最佳估算时相期和最佳遥感估算模型。【结果】棉花的整个生育期内,叶面积指数在时间曲线上呈现出波动变化,在始铃期棉花的叶面积指数达到峰值,据此规律通过提取该时期的遥感数据,得出棉花叶面积指数的遥感估算模型。【结论】棉花叶面积指数的最佳估算时相是盛花期和结铃期,各品种棉花叶面积指数的遥感估算模型通过精度检验,拟合R2与检验R2 均达到了极显著水平。     

基于ALI影像的植被冠层叶面积指数的遥感反演研究

以鄱阳湖源头之一的梅江流域作为研究区,该地区植被多呈混交状态,且疏密程度不均,针对这一特性,采用EO-1上搭栽的高级陆地成像仪（ALI）生成的多光谱影像作为遥感信息源,对该影像预处理后计算各植被指数信息;考虑到研究区裸地比较多,其中垂直植被指数（PVI）的计算引入土壤线参数.同时,借助植物冠层分析仪LAI-2000实地测量获得研究区的LAI值,而后对采样所得的LAI数据与通过遥感影像所获得的植被指数建立空间位置上的联系,提取出相应点的VI值,拟合两者之间的关系,得到相应的反演模型,在回归模型中依据相关系数R2找出最佳模型,最后反演制图得到该研究区的植被冠层LAI图.     

土地信息系统在大面积范围内旱灾遥感监测中的应用

本文讨论以土地信息系统为工具，利用作物缺水指数模型在大面积范围内监测旱情的方法及可行性。作为国家“八·五”攻关项目的一部分在黄淮海平原进行了实时监测，结果表明：基于土地信息系统的图像、图形、数据一体化处理基本上达到了准确，实时监测干旱的目的。     

夏玉米叶面积指数的高光谱遥感植被指数法研究

通过不同品种夏玉米在不同供氮水平下的田间试验,测定夏玉米冠层在不同时期的光谱反射率及对应的群体叶面积指数(LAI),综合分析10个常见光谱植被指数与夏玉米LAI的相关性及预测性.结果表明,光谱植被指数的预测性在夏玉米喇叭口-吐丝期最佳,预测性主要依赖于LAI的整体变化,结合不同品种、不同生育时期和氮肥处理的试验资料对其预测性进行检验,说明光谱植被指数能准确地预测LAI.尤其是近红外与绿光波段的比值(R810/R560)与LAI呈显著的指数关系,不受品种类别、生育时期和氮肥水平的影响,回归模型为LAI=0.765e0.2637R810/R560.利用样本A和B对R810/R560的预测性进行综合检验,表明模拟值与实测值之间符合度较高,平均R2＝0.9573**,估算的平均RMSE为0.0365,精确度和准确度平均值分别为95.63%和 98.47%.     

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。     

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.     

基于多源遥感数据的TVDI方法在荒漠草原旱情监测的应用

为探讨近年来广泛使用的低空间分辨率的MODIS数据以及高空间分辨率的Landast 8数据对同一地区的旱情状况,选择内蒙古自治区干旱频发的乌审旗荒漠草原为研究区,借助分裂窗算法反演地表温度(Ts),获取归一化植被指数(NDVI),建立温度植被干旱指数(TVDI)的干旱监测模型,分别反演MODIS-TVDI和Landast8-TVDI,并与同期野外实测的不同深度土壤含水量进行回归分析。结果发现,基于MODIS和Landast8 2种遥感数据计算得到的TVDI与各层的土壤水分线性相关显著,两者都能表征地表的干旱分布,且Landast8-TVDI与各层土壤含水量的相关性大于MODIS-TVDI与各层土壤含水量的相关性,其中0~10 cm表层土壤含水量的相关性要好于0~20 cm、0~30 cm的相关性。因此Landast8-TVDI能够更好地反映乌审旗荒漠草原的土壤水分状况,更适宜于旱情监测。     

基于TVDI指数的安徽省伏旱动态监测与时空演变的研究

利用2012年153期到241期的Terra/Modis 8 d合成的地表温度（LST）产品数据MOD11A2和16 d合成增强植被指数（EVI）数据MOD13A2,构建LST-EVI特征空间,并依据该特征空间计算的温度植被干旱指数（TVDI）作为土壤湿度的监测指标,反演了2012年6-8月份安徽省每8 d的土壤湿度分布状况,验证了LST-EVI特征空间三角形分布的基本特征。结果表明：总体来看,2012年安徽省伏旱主要发生在两个时段（6月上旬到中旬以及7月中旬到8月上旬）,两个时段持续时间都不长,并没有造成严重灾情,到8月上旬开始缓解,8月中旬基本结束。本研究为利用遥感数据对伏旱进行动态监测提供了方法和依据。     

甘肃森林火灾的分布特征及其与归一化差分植被指数的关系

利用甘肃省各林区16年的森林火灾资料,分析了火灾的时空分布特征。结果表明,甘肃省森林火灾主要集中在2～3月份;森林火灾平均开始于10月下旬,结束于5月中旬;地域分布主要集中在马衔山、小陇山、白龙江等林区。此外,利用NOAA气象卫星资料研究发现,遥感监测到的归一化差分植被指数与森林火灾发生率有较好的负相关关系,因此归一化差分植被指数可用于森林火灾的预警研究。     

基于无人机遥感的果园冠层氮素估算及空间分析

为快速准确地获取植株冠层氮素含量及空间分布特征,对大尺度的果园进行精准动态的管理,以宽行窄株小冠模式、宽行窄株篱壁模式和传统栽培模式3种栽培模式的120棵柑橘树为研究对象,通过测定冠层氮素含量并提取无人机遥感影像多光谱数据中的纹理指数和植被指数,运用随机森林算法（RF）建立基于植被指数、纹理指数以及融合植被指数和纹理指数的柑橘冠层氮素反演模型,并比较融合植被指数和纹理指数的支持向量机（SVM）、BP神经网络算法（BP）和RF的模型反演精度。结果显示：在随机森林算法中,融合植被指数和纹理指数比单独的植被指数或纹理指数更能准确预测柑橘冠层氮素含量;植被指数训练集R²为0.710,测试集R²为0.430;纹理指数训练集R²为0.761,测试集R²为0.349;融合植被指数和纹理指数训练集R²为0.775,测试集R²为0.533。融合植被指数和纹理指数在SVM算法训练集R²为0.511,测试集R²为0.371;BP神经网络训练集R²为0.651,测试集R²为0.204。用融合植被指数和纹理指数的RF模型对3种栽培模式的柑橘园进行氮素反演,得到宽行窄株小冠模式的柑橘冠层平均氮素含量最高,其次为宽行窄株篱壁模式,传统栽培模式最低,氮素含量均值分别为31.33、30.20和27.82 mg/g。结合无人机遥感与融合植被指数和纹理指数的随机森林算法能够有效预测柑橘冠层氮素含量,可为大尺度柑橘果园定量施肥提供参考。     

基于可见光影像分析的黄土高原小流域植被指数研究

小流域植被状况的快速、高精度和低成本监测是评价退耕还林还草与生态环境建设功效的基础工作。为丰富植被指数多样性,本文旨在提出一种适宜黄土高原小流域植被状况监测的可见光植被指数。基于无人机遥感技术获取小流域可见光影像,论文构建了简化可见光植被指数(Simplified visible light vegetation index,SVVI),结合样本统计法确定阈值,以支持向量机(Support vector machine,SVM)的监督分类结果对比了8种常用可见光植被指数提取效果,并以黄土高原2个典型流域为例,以混淆矩阵检验指数精度及其适用性。结果表明：1)SVVI能有效抑制非植被地物信息,在提取地物种类丰富且植被覆盖度相对较低的区域时,SVVI提取精度高达96%。2)在地物相对单一且植被覆盖度较高的验证区,SVVI提取精度依然在90%以上,表明SVVI有较好的适用性。相比较于监督分类结果,基于SVVI进行植被覆盖度计算可以有效保留植被信息,实现黄土高原小流域植被状况高精度监测。     

基于遥感生态指数的上海南汇东滩海岸带湿地生态格局变化评价

海岸带湿地作为海陆系统的交错地带,生态功能日益凸显。然而,近年来沿海发达城市为满足经济的高速发展,大规模围垦开发严重挤压了海岸带区域的生态空间。以上海南汇东滩湿地为研究对象,取2000、2006、2012和2018年共4期的Landsat遥感影像,借助遥感生态指数(remote sensing based ecological index,RSEI)对研究区生态格局进行客观、定量、可视化的监测与评价。结果表明:(1)2000、2006、2012和2018年RSEI指数均值分别为0.295、0.227、0.405和0.489,进一步分级处理后,发现研究区生态环境质量主体由"较差"上升为"良好","优"与"较优"等级均有所增加,湿地生态环境质量略向好的方向发展;(2)对2000—2018年间RSEI指数进行差值变化检测,研究区内生态环境状况"变差"、"不变"、"变好"的面积占比分别为12.41%、53.32%和34.27%,以"不变"为主;(3)RSEI可以较好地反映2000—2006与2012—2018年间人类活动造成的海岸带生态频繁变化的现象,具体表现在RSEI指数明显减小与增大,该结果显示RSEI指数对南汇东滩湿地生态分析具有一定适用性。通过生态格局变化的可视化表达,可以较好揭示城市海岸带湿地生态演化进程,避免生态风险,实现城市可持续发展和科学管理。     

基于优化指数的玉米冠层含水量遥感估测

对北京怀柔县EO–1 Hyperion高光谱数据进行波段筛选和植被含水量指数计算,采用耦合叶片与冠层辐射传输模型对水分指数(WI)、归一化差值水分指数(NDWI)、归一化植被指数(NDVI)、水应力指数(MSI)、归一化差值近红外指数(NDII)和冠层结构(CSI)的玉米冠层含水量估测能力进行分析,在不同理化参数的敏感性分析的基础上,将MCARII和NDWI进行整合,以完成玉米冠层含水量估测。结果表明,NDVI和CSI不能对玉米冠层含水量进行估测,NDII、WI、NDWI、MSI对玉米冠层含水量估测的R2值均大于0.78,但估测的RMSE值均在0.015附近,造成估测结果具有很强的不确定性;优化后的归一化水分指数(M–NDWI)能够有效地排除叶面积指数的干扰,显著改善玉米冠层含水量的估测效果。     

基于无人机遥感影像的沙糖橘果树提取方法研究

目的 通过无人机获取沙糖橘果园的遥感图像,快速提取果树分布位置,为果树的长势监测和产量预估提供参考。方法 以无人机拍摄的可见光遥感图像为研究对象,计算超红指数、超绿指数、超蓝指数、可见光波段差异植被指数、红绿比指数和蓝绿比指数6种可见光植被指数,使用双峰阈值法选取阈值进行果树的提取。在使用光谱指数进行识别的基础上,结合数字表面模型作为识别模型的输入变量,进行对比试验。结果 相比使用单一光谱指数,结合数字表面模型提高了果树和非果树像元的提取精度,6次波段融合后的总体精度均大于97%。超红指数与数字表面模型结合后的总体精度最高,为98.77%,Kappa系数为0.956 7,植被信息提取精度优于其他5种可见光植被指数与数字表面模型结合后的提取精度。结论 数字表面模型结合可见光植被指数的提取方法能够更深层次地挖掘遥感数据蕴含的信息量,为影像中色调相似地物的提取提供参考。     

基于遥感生态指数的弋阳县生态安全格局构建及优化

遥感技术以其能够实现大尺度的快速、实时监测优势,被广泛地应用于生态环境领域,成为评价区域生态安全格局的有效手段。为探究研究区生态安全格局现状及其存在的问题,提出更完善的优化设计方案,本文以弋阳县为研究对象,运用遥感生态指数(RSEI)开展生态环境质量评价,并基于多期数据判断生态质量稳定性,选取生态源地;运用最小累积阻力模型和重力模型构成“点-线-面”要素的生态安全格局。研究结果表明:弋阳县2010、2015和2019年RSEI均值分别为0.820 3、0.846 6和0.734 9,呈先上升后下降的变化规律,生态质量处于良好稳定状态。识别出17个生态源地、35条一般廊道、13条关键廊道和46个生态节点,共同构成弋阳县生态安全格局。优化后的生态安全格局新增3个生态源地,总面积为21.40 km~2;新增10条生态廊道,总长度为137.48 km;新增24个踏脚石斑块以及10处生态节点;依托生态源地、生态廊道等核心要素,形成“一带两区多轴”生态安全战略布局框架。研究结果可为生态功能区的划定、完善提供科学支撑,为构建生态安全格局过程中生态源地的识别方法提供一定的参考价值。