基于TVDI的内蒙古植被生长期干旱研究

利用内蒙古地区2007、2008年植被生长期（4～9月）的MOD13A3和MOD11A2数据,建立温度植被干旱指数（TVDI）模型,并对其进行验证,将得到的内蒙古地区的TVDI数据划分等级,分析了其时空变化特征。结果表明,①从气象站点、样点的土壤含水量与TVDI的散点图看出,TVDI作为内蒙古植被生长期的旱情评价指标具有一定的合理性。②内蒙古地区植被生长期主要以轻旱和中旱为主,占全区面积的70%以上;湿润、正常和重旱的面积所占比例较小。③在时间尺度上,内蒙古地区4、5、6月旱情比较严重,7、8月份旱情有所缓解,是全年干旱最轻的时段,而进入9月份旱情又逐渐加剧;在空间尺度上,东北部地区4～9月份旱情比较轻,干旱等级主要以湿润和正常为主;其他地区在7、8月份旱情比较缓和,以轻旱和中旱为主;其中西部的沙漠地区在4～9月份的旱情均十分严重。     

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。     

基于遥感资料的干旱监测研究

基于MODIS数据,对云南省2011年春季的干旱状况进行了监测,通过MODIS的植被指数和陆地表面温度数据建立了Ts-NDVI空间,并计算了温度植被干旱指数(TVDI)。TVDI指数可有效提高干旱监测的精度和效率,可以用来对大区域干旱进行检测。云南省旱情分布较广,受灾面积超过75%,仅西北角小片地区受干旱影响较小,在研究期间干旱区主要分布于云南省中部、东部和南部地区,并且随着时间的推移干旱区面积有增加的趋势。结果表明,利用MODIS卫星遥感数据进行干旱监测具有相当的可行性和适用性。     

基于FY-3D＿TVDI的黑龙江省生长季干旱监测评估

基于FY-3D气象卫星数据构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数（TVDI）,分析2020年生长季内黑龙江省主要农区干旱时空分布变化,并结合高程、坡度以及气象数据,分析TVDI变化影响因子。结果表明,2020年生长季黑龙江省农区TVDI空间分布具有较强的区域性差异,呈现北部、东部较湿润,西部、中部、南部较干旱趋势;东部农区TVDI主要分布于0.2～0.6属于正常或偏涝,其他农区有2次典型干旱事件的发生,干旱峰值位于5月中旬和9月上旬。以400 m高程为分界点,小于400 m高程区域的TVDI与高程呈正相关关系,大于400 m高程区域的TVDI与高程呈负相关关系;坡度分界点为3.5°,小于3.5°区域TVDI随坡度的增加逐渐增大,大于3.5°区域TVDI随坡度的增加缓慢下降。旬平均气温对TVDI的影响大于旬累计降水量,且平均气温对TVDI存在持续性的影响,持续时间可达1～2旬。     

基于Landsat-8的草原旱情动态监测应用

以辉腾锡勒草原为研究区,基于2013年生长季6月、7月、8月、9月的四景Landsat-8遥感影像,反演植被供水指数(VSWI)、条件温度植被干旱指数(VTCI)和温度植被干旱指数(TVDI)3种遥感农业干旱指数,并与研究区3个气象观测站的地面统计数据和K干旱指数进行相关性分析,评价3个遥感干旱指数在研究区监测旱情变化...     

基于遥感技术的平顶山市农业干旱时空演变研究

利用遥感技术,采用Landsat 8卫星图像产品,借助TVDI干旱模型,对2015—2018年河南省平顶山市的农业干旱情况进行分析.结果表明,2015—2018年平顶山市农业干旱情况在空间上存在季节差异,春夏季旱情较轻,春季旱情集中在北部,夏季旱情出现在中部,秋季东西部干旱严重,冬季旱情出现在东南部;在时间上,春冬季旱...     

基于温度植被干旱指数法(TVDI)的朝阳县干旱监测

利用Landsat 8数据,将归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)结合建立二维特征空间,依据二维特征空间分布图拟合干、湿边方程,进而计算温度植被干旱指数(TVDI),并对旱情分布进行分析和评价。利用土壤含水率实测值与反演的地表温度建立模型,并通过模型反演出土壤含水率与实测值进行精度检验。结果表明,随着归一化植被指数的增加,最大地表温度(Tsmax)随之减小,最小地表温度(Tsmin)基本上随之增大,Tsmin和Tsmax的趋势线交汇于一点组合成近似的三角形形状;2016年5—8月,朝阳县全县范围内基本都存在不同程度的旱情,其中6月份旱情最为严重;TVDI与不同深度的土壤含水率的相关性显著,可以较好的实现对旱情的监测。     

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。     

农业干旱监测研究现状与展望

干旱是指由水分收支或供求不平衡所形成的水分短缺现象,是一种对经济、社会和环境带来巨大影响的自然现象。干旱出现频率高、持续时间长和影响范围大,对国民经济特别是对农业生产产生严重的影响,已经成为世界     

基于EOF的渭河流域干旱时空分布特征研究

【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。     

Comparison between TVDI and CWSI for drought monitoring in the Guanzhong Plain,China

Temperature vegetation dryness index(TVDI) and crop water stress index(CWSI) are two commonly used remote sensing-based agricultural drought indicators. This study explored the applicability of monthly moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS) normalized difference vegetation index(NDVI) and land surface temperature(LST) data for agricultural drought monitoring in the Guanzhong Plain,China in 2003. The data were processed using TVDI,calculated by parameterizing the relationship between the MODIS NDVI and LST data. We compared the effectiveness of TVDI against CWSI,derived from the MOD16 products,for drought monitoring. In addition,the surface soil moisture and monthly precipitation were collected and used for verification of the results. Results from the study showed that:(1) drought conditions measured by TVDI and CWSI had a number of similarities,which indicated that both CWSI and TVDI can be used for drought monitoring,although they had some discrepancies in the spatiotemporal characteristics of drought intensity of this region; and(2) both standardized precipitation index(SPI) and SM contents at the depth of 10 and 20 cm had better correlations to CWSI than to TVDI,indicating that there were more statistically significant relationships between CWSI and SPI/SM,and that CWSI is a more reliable indicator for assessing and monitoring droughts in this region.     

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。     

干旱胁迫下长豇豆叶绿素荧光参数与品种耐旱性的关系

研究了干旱胁迫对3个不同耐旱性长豇豆品种幼苗叶绿素荧光参数和光合作用的影响。结果表明：干旱胁迫降低豇豆的生长量和净光合速率,并增加叶片质膜的透性;干旱胁迫后叶片叶绿素荧光参数( Fv/Fm,φPSⅡ和qP)的变化与豇豆品种耐旱性相一致。认为叶绿素荧光参数测定方便,稳定性好,可作为长豇豆品种耐旱性鉴定的重要指标。     

干旱胁迫对杉木无性系叶绿素荧光特性的影响

研究了PEG-6000模拟轻、中和重度干旱胁迫对杉木优良无性系5号和49号1年生幼苗的叶绿素荧光参数的影响。结果表明:干旱胁迫下,5号和49号杉木无性系的F_o值总体高于对照,轻度和中度胁迫下先上升后下降,重度胁迫下先下降后上升;最大荧光产量(F_m)、最大可变荧光强度(F_v=F_m-F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)总体呈下降趋势。5号无性系在轻度胁迫48和72 h时,F_m值分别比对照降低38.7%和48.7%,均与对照差异显著(P<0.05);5号无性系在轻度胁迫48 h时,F_v值与对照差异显著(P<0.05);49号无性系的F_m值及F_v值均不断降低,但与对照差异不显著。不同胁迫强度下,5号无性系的F_v/F_m值降低幅度均大于49号,5号无性系胁迫72 h时不同胁迫强度的F_v/F_o值均显著低于对照(P<0.05),49号无性系在重度胁迫48 h的F_v/F_o值与对照差异显著(P<0.05)。干旱胁迫下,49号比5号杉木无性系具有更强的光合调控能力,可为耐旱型优良杉木种源的筛选提供依据。     

基于LED激发光源的叶绿素荧光参数监测的植物生理分析

试验设计了一套叶绿素荧光在线检测系统,通过MINI PAM荧光仪可以实时检测到植物叶绿素的荧光参数,并采用LED光源模拟不同的光照条件,测量了植物在不同条件下的荧光参数以及快速光响应曲线。检测系统通过232串口通信协议同上位机通信,利用WinControl软件实现数据的采集与保存。结果表明,适宜的光照可以大大促进植物PSⅡ的最大量子产量,从而提高农作物的产量,受环境胁迫的植物的光合作用受到明显的抑制。     

广西干旱灾害暴露度时空变化特征

利用2004—2015年广西干旱灾害的灾情数据和社会经济数据,从灾害发生的人口暴露度、农作物暴露度和经济暴露度3个方面分析干旱灾害暴露度的时空变化特征。结果表明,2004—2015年广西干旱灾害多年平均人口暴露度、农作物暴露度和经济暴露度分别为266人/km2、43.8万hm2、331.4万元/km2,其中多年平均人口暴露度为桂中桂东桂南桂北桂西、多年平均农作物暴露度为桂中桂北桂西桂东桂南、多年平均经济暴露度为桂中桂南桂东桂北桂西,广西干旱灾害多年平均人口暴露度、经济暴露度总体呈显著增加趋势。     

干旱胁迫条件下臭柏的气体交换与荧光特征

为了讨论臭柏Sabina vulgaris的耐早性机理,在实验室砾耕栽培条件下,在培养液中加入PEG,调节溶液渗透势,设置对照区、弱干旱胁迫区和强干旱胁迫区3种处理(培养液渗透势分别为0.0,-0.1,-0.3 MPa),测定臭柏的气体交换与荧光参数的变化规律,结果表明:①在强干旱胁迫区和弱干旱胁迫区,臭柏的光合量、蒸腾量、气孔导度分别减小46%,52%,62%和24%,40%,41%,而水分利用率则提高55%和31%.②比较光合速率与蒸腾速率的日变化规律,光合速率在上午达到高峰,而蒸腾速率则在下午达到高峰,在相对湿度大的上午,尽可能多地同化CO2,提高水分利用率,这对干旱胁迫环境的进化适应是有利的.③臭柏的荧光参数Fv/Fm出现"V"形的日变化规律.在干旱胁迫条件下,处理区在昼间出现较大的差异.图2表1参12     

干旱胁迫对2种速生树种叶绿素荧光特性的影响

【目的】对华南地区2个速生树种尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis和竹柳(bamboo willow)的抗旱性进行比较.【方法】采用干旱胁迫处理,利用脉冲调制式叶绿素荧光仪(OS5P-美国)对2树种叶绿素荧光参数进行测定.【结果和结论】在干旱胁迫条件下,实际光量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)、最大荧光(Fm)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均有不同程度的下降,在干旱处理第24天,尾巨桉ETR比对照下降48.02%,而竹柳仅下降25.12%;到重度干旱时期,尾巨桉和竹柳Fv/Fm分别下降31.55%和21.84%;供试树种的非光化学淬灭系数(q N)、初始荧光(F0)均呈上升趋势,与对照相比,竹柳q N上升幅度为217.59%,显著大于尾巨桉(146.40%,P0.05),F0上升幅度(49.11%)小于尾巨桉(92.03%);2种树种ETR与土壤含水量均呈极显著正相关(P0.01),尾巨桉F0与土壤含水量呈极显著负相关(P0.01),竹柳Fm和Fv/Fm与土壤含水量呈极显著正相关(P0.01).研究结果表明:在干旱胁迫下,竹柳与尾巨桉叶绿素荧光参数间均表现一定相关性,相比尾巨桉,竹柳在叶绿素荧光参数上表现出更强的抗旱性.