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。     

基于温度植被特征空间的夏季重庆土壤干湿状况与土地利用关系研究

干旱是影响社会发展和农业生产的重要因素,土壤干湿状况则是监测干旱的重要指标之一,用温度植被特征空间来反映区域土壤的干湿状况具有一定的指示意义。本文以重庆市作为研究区,以2006年重庆特大旱灾年为例,选择了与土壤墒情数据获取时间相同且云量较少的7幅MODIS产品,建立了温度植被指数特征空间。首先,利用土壤墒情站点的实测结果分析比较两种植被指数（NDVI,EVI）构建的温度植被干旱指数（TVDI）在反映土壤干湿状况时的差异;然后利用2006年MODIS重庆土地利用覆被数据,分析重庆市丘陵山地区地表含水状况的空间差异,进而结合该区的主要土地利用类型,探讨各种土地覆被类型的土壤干湿状况。研究表明,TVDI能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段,且用EVI构建的TVDIE比NDVI构建的TVDIN更适合用于监测重庆市夏季干旱;林地和草地的TVDI分级分布的较为均匀,涵养水源的能力较强,疏林地次之,耕地最弱;植被覆盖十分有助于涵养水源抵抗旱情,土壤湿度与土地利用方式之间存在一定的相关性。     

2006年重庆特大干旱期间的遥感监测应用研究

本文根据MODIS数据,基于植被供水指数法（VSWI）,通过对2006年6月10-9月21日期间的12个时相的全市干旱空间分布状况分析,得到了2006年重庆特大干旱期间从旱情发生-旱情加重-局部缓解-旱情再次加重-旱情彻底缓解的整个演变过程。为了验证VSWI方法对2006年重庆特大干旱监测的准确性,结合全市同时期170土壤墒情监测站的土壤湿度资料,对此次监测过程进行了验证。结果表明：基于MOIDS数据的植被供水指数法可以对重庆市夏季干旱进行实时监测和有效反馈,VSWI与土壤湿度有较好的负相关关系,同时VSWI指数与土壤墒情数据的相关性与高程有一定的相关关系。     

基于NOAA/AVHRR卫星数据的淮北地区干旱监测

本文基于2001-2006年极轨气象卫星遥感影像资料和农业气象观测站的旬土壤墒情资料,同时根据安徽省淮北地区干旱特点,利用距平植被指数与20cm土壤墒情建立了干旱监测模型,分别为y春=0.221x+54.375, y冬=0.4474x+81.447;各指数值反演土壤墒情分布,对模型进行统计检验,结果表明春季和冬季距平植被指数通过显著性检验。     

山西春季旱情时空分布特征

基于2007—2018年春季TVDI干旱监测结果,利用趋势分析、偏度系数以及结构相似度分析方法,探讨山西省春季旱情时空分布特征及影响因子。结果表明：（1）受到水资源（降水、地表水、地下水）分布差异的影响,2007—2018年山西省春季西南地区TVDI呈减少趋势,春旱发生概率减小,东北地区TVDI增加趋势明显,旱情趋于严重;（2）2007—2018年TVDI偏度系数分布在-1~-1.7,与累积降水量呈负相关。同时作物在不同生育时期对水分胁迫敏感程度存在差异,非水分胁迫敏感期内的集中降水无法有效缓解作物因水分胁迫敏感时期缺水而造成的干旱;（3）在空间上,地形起伏程度越大且土壤类型（通气孔隙度和保水性）差异性越显著,TVDI结构相似度越小,空间差异性越大,反之则越小。     

不同水分下植被指数与冬小麦光合速率的关系探讨

[目的]为了更有效、快速的诊断区域不同水分条件下冬小麦的生产潜力,[方法]以冬小麦为对象利用遮雨棚进行水分胁迫试验,通过对不同水分处理下冬小麦光合速率及植被指数的变化研究,分析光合速率和NDVI、EVI、RVI、PRI四种植被指数在生育期的变化特征,建立植被指数与光合速率的最优相关模型。[结果]结果表明：在拔节期至孕穗期,水分胁迫虽然造成了冬小麦植被指数均下降,但是对光合速率的影响不大。在孕穗期至开花期,冬小麦的植被指数和光合速率对水分变化都较为敏感,但是严重和重度干旱胁迫(30%-65%田间持水量(FC))下光合速率和植被指数下降的幅度大,而在中度干旱胁迫及轻度水淹条件(65%-105%FC)下的光合速率和植被指数变化和在充分供水条件下相似,下降幅度较小;研究认为,适度的干旱胁迫和轻度水淹胁迫不会降低冬小麦的光合速率和植被指数,但是严重和重度干旱胁迫会导致孕穗期至开花期的光合速率和植被指数明显下降,光合速率的下降幅度大于植被指数。在严重和重度干旱胁迫条件下EVI指数反映光合作用变化效果最好(严重干旱：Pn= 2.0449EVI - 1.2906,R=0.82,p<0.01;重度干旱：Pn= 1.7742EVI - 1.7021,R=0.79,p<0.01);在中度干旱胁迫条件下PRI指数最优(Pn= 47.283PRI + 10.887,R=0.38);而在非干旱胁迫时,NDVI指数更能反映光合作用的变化(充分供水：Pn= 37.982NDVI3.0101,R=0.51,p<0.01;轻度水淹：Pn= 28.024NDVI2.5646,R=0.47,p<0.05)。[结论]根据光合作用和植被指数关系建立的模型可以用于通过遥感指数监测不同水分条件下的冬小麦光合作用,进一步进行产量预报。     

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。     

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。     

基于高光谱的棉花叶片磷含量估测模型

研究不同施磷条件下棉花叶片叶绿素含量的变化规律,旨在建立基于高光谱的叶片磷含量估测模型,实现棉花叶片磷含量快速监测。在盆栽试验条件下,设置不同的磷肥量,测定棉花功能叶叶绿素含量与磷含量,并利用植被指数和叶绿素含量的相关性构建磷含量的光谱变量,从而实现利用高光谱对棉花叶片磷含量的定量监测。结果表明：(1)棉花播种后100天左右,叶片磷含量与叶绿素呈现显著关系(决定系数R²=0.96)。(2)利用多个植被指数(X)和叶绿素含量(I)的相关性构建倒一叶、倒二叶、倒三叶、倒四叶的磷含量光谱变量,其中各叶片相关性最优的模型：倒一叶(L₁)为I₁=2.6131X_RENDVI-0.4275,X_RENDV为红边归一化植被指数,R²=0.71,RMSE=0.2;倒二叶(L₂)为I₅=0.0142X_TVI+0.3274,X_TVI为三角植被指数,R²=0.76,RMSE...     

基于遥感信息与水稻模型相结合对镇江地区水稻种植面积与产量的估测

为了实现遥感信息与作物模型相结合对镇江地区的水稻种植面积与产量的估测,以便于可以直接利用遥感信息与模型对该地区的水稻生长进行监测,将遥感资料与水稻生产模型(ORYZA2000)相结合,建立遥感数值模拟模型,进行由点及面的区域水稻种植面积及产量的估测。利用遥感数据（8天合成的MODIS和环境小卫星数据）,计算归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI),结合试验区实测的叶面积指数(LAI),建立植被指数与LAI之间的关系,通过模型模拟出的LAI计算出植被指数的浮动值,结合相对应的多时相的遥感数据识别镇江市的水稻,由此可以预报镇江市的水稻种植面积及产量。研究结果表明,模型对水稻生长发育期内的生物量和LAI的模拟较好,水稻LAI与遥感资料计算出的植被指数EVI的幂函数拟合性较好,可以应用这种相关模式识别水稻,并结合ORYZA2000模型提高区域范围的水稻估测精度,同时也体现了遥感信息与作物模型相结合可以很好的监测区域内水稻的生长情况,取得较好的模拟效果。     

温度植被干旱指数(TVDI)在农业干旱监测中的应用

准确及时地监测作物干旱情况可为应对作物受灾减产提供策略,进而降低经济损失。研究基于重建的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)数据构建旱地作物生育期内LST-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),结合研究区实地观测数据对TVDI指数进行定量验证。结果表明,构建的NDVI-T_s特征空间散点图符合三角形关系,与前人研究结果相符;旱地作物不同生育阶段TVDI与土壤湿度均呈负相关性,表明TVDI具备反映研究区土壤湿润条件的能力;2017年黑龙江旱地作物生育期内各时段均有干旱状况发生,其中西部地区干旱发生频率和范围整体大于东部地区;TVDI与土壤相对湿度干旱等级判对率一致性达到90%以上。综上所述,基于MODIS数据构建的TVDI指数可以反映黑龙江省旱地作物干旱情况,研究可为作物生育期多时段干旱监测的业务化运行及为黑龙江省制定抗旱减灾策略提供科学参考依据。     

海南岛典型植被区EVI特征及其对气象因子的响应

利用2001—2011年的MODIS EVI时间序列影像,分析海南岛热带雨林、橡胶林及农田3 种典型植被覆盖区的EVI时空变化特征及对气象因子的响应。结果表明：（1）空间上,海南岛平均EVI指数为0.42,呈现为中间高四周低,南高北低的分布特征;（2）时间上,热带雨林EVI年内变化幅度较小,无明显季节性变化,橡胶林年内季节性变化明显,冬末最低,春季快速增长,随后保持较高水平,农田变化幅度与周期性介于两者之间;三种典型植被年际EVI最大值相对稳定,最小值波动较大,橡胶林最大值呈略增大趋势;（3）限制三种植被生长的气象因子不相同,农田受限于冬季日照;影响橡胶林最大的气象因子为年降水量与冬季气温,雨林喜好夏季高温而受制于冬季降水量。     

信阳市旱情动态分析与模拟监测系统

摘要：本文通过对信阳市1971-2000年近30不同年份平均气温、湿度、降水、蒸发、风速、日照、作物发育期资料、作物生长量测定资料及土壤墒情资料的统计分析,确定信阳市不同区域、不同季节干旱指标,进而建立起信阳市旱情动态模拟系统,在全市旱情动态预报中发挥着积极作用     

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。     

东北地区玉米干旱业务指标体系及其适用性

为提升农业和气象部门玉米干旱监测、预测、评估和防御服务业务能力,归纳了7种适合于东北地区的玉米干旱指标,主要有滑动旬雨量、旬土壤湿度、旬雨量盈亏率、不同生长期土壤湿度、各发育阶段水分亏缺指数和玉米植株形态指标等,指出不同指标适用性特点,并在东北地区玉米干旱气候风险分区中应用;最后讨论构建和使用作物干旱指标应注意的问题,指出作物干旱指标应有鲜明的农业气象意义、机理清晰、时空尺度适宜、业务适用,切忌指标混淆和盲目的时、空平均。     

3种干旱指标在陕西黄土高原的应用对比分析

为了提高干旱监测的准确性,实现气象干旱国家标准提供的干旱监测指数在陕西黄土高原地区的应用,运用陕西黄土高原地区68个气象站1971—2010年逐月气温和降水资料,采用累积频率法对3种干旱指标的阈值进行修正,并利用历史上出现的旱灾实况进行了指标的对比分析。结果表明：3种干旱指标监测的年干旱演变趋势基本一致,干旱站次数出现多的年份与当地历史典型大旱年记录非常吻合。对同一次干旱过程,干旱监测结果基本一致。订正后的指标解决了SPI监测结果偏重,而Ci偏轻的不足,对Pa按照降水量的年内变化特征,分区域逐月给出订正指标,监测结果更加客观地反映旱情状况。