三种干旱指数在干旱区沼泽湿地土壤水分遥感反演中的应用
基于遥感的干旱监测方法研究进展
基于遥感的干旱监测方法研究进展1. 引言1.1 研究背景干旱是全球性气候变化的重要表现之一,对农业生产、生态环境和社会经济发展都具有重要影响。
随着遥感技术的不断发展,基于遥感的干旱监测方法成为研究热点之一。
遥感技术可以实现对大范围地表信息的快速获取,为干旱监测提供了有效手段。
研究人员通过分析遥感影像中的植被指数、地表温度等参数,可以实现对干旱的实时监测和评估。
遥感技术还可以结合地理信息系统(GIS)、数据挖掘等技术,实现对干旱灾害的空间分布和趋势分析,为干旱防灾减灾提供科学依据。
基于遥感的干旱监测方法对于加强对干旱灾害的监测和预警具有重要意义。
本文将综述基于遥感的干旱监测方法的研究进展,探讨遥感技术在干旱监测中的应用、干旱监测指标的选取、遥感数据源的选择以及遥感技术在干旱监测中的优势和挑战。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探究基于遥感的干旱监测方法在实践中的应用情况,分析其在干旱监测中的优势和挑战,为进一步提升干旱监测的准确性和效率提供理论基础和技术支持。
通过对遥感技术在干旱监测中的应用案例进行梳理和总结,进一步完善干旱监测指标体系,探讨遥感数据源的选择与利用方式,为科研工作者和决策者提供更为全面的干旱监测方法和技术支持。
同时,研究具有指导干旱监测工作实践的重要意义,可以为相关政府部门、科研机构和农业生产单位提供科学依据,指导他们更加科学、有效地进行干旱监测和应对工作,促进农业生产和生态环境保护的可持续发展。
1.3 意义干旱是一种常见的自然灾害,对农业生产、生态环境和人类社会都造成了严重影响。
开展有效的干旱监测工作具有重要的意义。
基于遥感的干旱监测方法能够实现对大范围区域的实时监测和评估,为干旱灾害的预警和应对提供了重要依据。
遥感技术还可以提供丰富的地表信息,为干旱监测和评估提供了更为全面的数据支持。
通过引入遥感技术,还可以实现干旱监测工作的自动化和精细化,提高监测的准确性和时效性。
基于遥感的干旱监测方法具有重要的实践意义和科学价值,对于提高我国干旱监测水平、加强干旱灾害防治工作具有重要的推动作用。
应用FY-3A/MERSI数据反演土壤水分的研究
应用FY-3A/MERSI数据反演土壤水分的研究摘要在分析应用遥感资料测量土壤水分方法的基础上,运用反演土壤水分的表观热惯量模型,研究了一种可以应用FY-3A数据反演土壤水分的方法。
根据一实例,结合实测数据,拟合出表观热惯量与土壤含水量的关系模型,并验证该方法的可行性。
结果表明:应用此种方法反演辽西地区春季的土壤水分状况,在0~20 cm土层内具有较高的精度,而在30 cm以下土层的精度较低。
据此找到一种适用于FY-3A数据的土壤水分实时监测方法,可为今后运用FY-3A数据反演土壤水分提供一套可用方法。
AbstractBased on the analysis of applying remote sensing methods to measure soil moisture,using apparent thermal inertia model to invert soil moisture,the paper discussed a method of using FY-3A data inverting the soil moisture.Through an example,according the measured data,the relation model of the apparent thermal inertia and soil water content was fitted and the feasibility of this method was validated.Results showed that inverting spring soil moisture status in western area of Liaoning by the method,the accuracy was higher at 0~20 cm soil,but theprecision was lower under 30 cm soil.Accordingly,finding a suitable FY-3A data real-time monitoring method of soil moisture could provide an available method for future by FY-3A data inverting soil moisture.Key wordssoil moisture;apparent thermal inertia;MERSI/MODIS data土壤水分是土壤的一个重要组成部分,是影响农作物生长发育和产量预报的重要参数[1],同时也是表征土地退化和干旱的重要指标[2]。
干旱区土壤水分微波遥感反演算法综述
干旱区土壤水分微波遥感反演算法综述张滢;丁建丽;周鹏【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2011()4【摘要】土壤水分是气候、水文、生态和农业系统的关键组成要素,同时也是监控土地退化和干旱的重要指标,土壤水分信息的及时获取对于规划和管理这些系统来说具有极其重要的意义。
微波具有全天候、穿透性以及不受云层影响的独特物理机制使其在研究大尺度土壤水分反演时具有明显优势,已成为当前土壤水分遥感研究的主要大气窗口。
在干旱区微波遥感土壤水分反演过程中,粗糙度和植被覆盖对地表土壤后向散射的影响是必须解决的因素,因此植被覆盖地区的土壤水分信息提取成为了算法反演中的难点。
基于此考虑,从简略介绍微波反演土壤水分原理入手,继而着重介绍其研究进展、趋势、算法以及干旱区植被覆盖条件下土壤水分反演主要应用模型如IEM模型、水云模型。
通过对比这些反演方法及模型的优缺点,进而分析并探讨其在干旱区地表土壤水分反演时的适用性情况。
【总页数】8页(P671-678)【关键词】土壤水分;地表粗糙度;植被覆盖;微波遥感;【作者】张滢;丁建丽;周鹏【作者单位】新疆财经大学旅游学院;新疆大学地理学博士后流动站;新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P9【相关文献】1.像元尺度有效粗糙度的土壤水分微波遥感反演算法研究 [J], 王锐欣; 陈鲁皖; 赵淑鲜; 杨家辉2.基于改进粒子群算法的主动微波遥感土壤水分反演方法研究 [J], 钟侠;陈鲁皖;王锐欣;杨家辉;赵淑鲜3.基于粗糙度参数的土壤水分微波遥感反演算法适用性研究 [J], 赵淑鲜;陈鲁皖;王锐欣;杨嘉辉;钟侠4.被动微波遥感土壤水分反演研究综述 [J], 毛克彪;唐华俊;周清波;陈佑启5.基于支持向量机回归算法的土壤水分光学与微波遥感协同反演 [J], 姜红;玉素甫江.如素力;拜合提尼沙.阿不都克日木;何辉;艾则孜提约麦尔.麦麦提因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
云贵高原区干旱遥感监测中各干旱指数的应用对比
第34卷第19期农业工程学报V ol.34 No.192018年10月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2018 131 云贵高原区干旱遥感监测中各干旱指数的应用对比王文,黄瑾,崔巍(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京 210098)摘要:为从年和月尺度上监测云贵地区2000—2014年的干湿变化情况以及蒸散发在干旱中的作用,该文利用MODIS MOD16遥感观测和GLDAS数据模拟逐月实际蒸散发(ET a)与潜在蒸散发(ET p)数据,结合气象站观测降水数据计算3种干旱指数(标准化降水指数SPI,侦测干旱指数RDI st及蒸散发胁迫指数ESI),通过Mann-Kendall趋势检验方法分析了云贵地区近15 a的干湿变化特征,并以2009—2010年西南干旱为例来分析干旱期间蒸散发的作用。
结果表明:1)2000—2014年云南中部存在明显的干旱化现象;2)云贵地区2009—2010年干旱期间,ET a和ET p在干旱发展前期的作用较小,但在干旱的演变过程中,逐渐对干旱有加剧作用,其中ET a比ET p对干旱的影响时间更长;3)干旱指数SPI和RDI st 受控于降水量的变化,一致反映云贵地区2009—2010年严重干旱的准确发生时间为2009-09—2010-02,而基于ET a和ET p 的干旱指数ESI则显示云贵地区干旱发生在2009-11—2010-06,更符合实际干旱演变情况,说明同时考虑ET a和ET p的干旱指数比考虑单一蒸散发因素的干旱指数在监测干旱方面更有效。
该研究为提高气象干旱监测可靠性提供了参考。
关键词:蒸散;干旱;遥感;监测;实际蒸散发;潜在蒸散发;干旱指数doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.19.017中图分类号:P339 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2018)-19-0131-09王 文,黄 瑾,崔 巍. 云贵高原区干旱遥感监测中各干旱指数的应用对比[J]. 农业工程学报,2018,34(19):131-139. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.19.017 Wang Wen, Huang Jin, Cui Wei. Comparison of drought indices for remote sensing drought monitoring in Y unnan-Guizhou Plateau region[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(19): 131-139. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.19.017 0 引 言在全球气候变化的背景下,中国西南地区的干旱问题受到广泛关注,众多研究表明云贵地区的干旱事件有所增加。
基于遥感的干旱监测方法研究进展
基于遥感的干旱监测方法研究进展一、遥感技术在干旱监测中的应用1. 植被指数2. 土壤水分遥感土壤水分是干旱监测中的重要参数之一,而遥感技术可以通过微波遥感或热红外遥感来获取土壤水分信息。
微波遥感利用微波波段的信号穿透能力来获取土壤深层的水分信息,而热红外遥感则是通过地表温度的变化来推测土壤水分的情况。
这些信息可以为干旱监测和预警提供有力的支持。
3. 热惯性遥感热惯性遥感是利用地表温度的变化来判断植被水分状况的一种遥感手段。
在干旱条件下,植被水分减少导致地表温度升高,因此可以通过热惯性遥感技术来监测干旱的发生和发展过程。
以上这些遥感技术都可以为干旱监测提供重要的信息支持,为决策者提供科学依据。
1. 遥感数据应用随着卫星遥感技术的不断发展,各种高分辨率、多光谱的遥感数据不断涌现,例如Landsat、MODIS、Sentinel等系列卫星的数据都被广泛应用于干旱监测中。
这些数据具有全球范围、长时间序列、高空间分辨率等优势,为干旱监测提供了丰富的信息资源。
2. 遥感技术融合随着多源遥感数据的融合应用,研究者开始尝试将光学遥感和雷达遥感相结合,或者将遥感数据与气象、水文数据相融合,以期得到更全面、准确的干旱监测结果。
这种遥感技术融合的研究是当前干旱监测领域的一个热点方向。
为了更好地利用遥感数据监测干旱,研究者不断开发和改进各种遥感技术模型,例如土壤水分反演模型、植被水分模型等。
这些模型可以更准确地从遥感数据中提取干旱相关的信息,为干旱监测提供更可靠的依据。
三、未来研究方向和挑战1. 多尺度遥感监测当前,大部分遥感监测主要集中在中小尺度上,而对于大尺度干旱监测的研究还比较薄弱。
未来需要加强对多尺度干旱监测技术的研究,以满足不同尺度干旱监测的需求。
虽然遥感技术已经广泛应用于干旱监测,但是在实际应用中还存在一些挑战,例如数据处理与提取效率、监测精度等问题。
未来需要继续提高遥感技术在干旱监测中的应用效率和准确性。
基于遥感的干旱监测方法研究进展
基于遥感的干旱监测方法研究进展近年来,遥感技术在干旱监测领域发挥了重要的作用。
通过利用遥感数据,可以对干旱的时空分布进行实时监测和评估,为灾害防治和农业生产提供科学依据。
本文将综述基于遥感的干旱监测方法的研究进展。
一、遥感数据在干旱监测中的应用遥感数据是指通过航空器或卫星对地球进行观测并记录的数据,主要包括光学遥感数据、热红外遥感数据和微波遥感数据。
这些数据具有较高的时空分辨率和广泛的覆盖能力,可以提供全面准确的地表信息。
在干旱监测中,光学遥感数据是最常用的数据。
通过光谱反射率与植被指数之间的关系,可以对地表的植被覆盖和水分状况进行精确的估算。
热红外遥感数据则可以通过测量地表温度来判断植被的水分蒸散情况,从而间接反映干旱的程度。
微波遥感数据则可以通过测量地表土壤湿度来直接评估干旱的程度。
1. 植被指数法植被指数法是干旱监测中最常用的方法之一。
植被指数是通过光谱反射率计算得出的指标,可以反映地表植被覆盖和生长状态。
常用的植被指数有归一化植被指数(NDVI)、植被指数(VI)和差值植被指数(DVI)等。
通过对植被指数的计算和分析,可以确定地表的干旱程度。
温度指数法是通过测量地表温度来评估干旱程度的方法。
传统的温度指数法主要采用地表温度与潜在蒸散发之间的关系进行分析,如土壤湿度与温度之间的变化趋势等。
近年来,热红外遥感技术的发展使得利用地表温度进行干旱监测变得更加准确和可行。
3. 土壤湿度法土壤湿度法是通过测量地表土壤湿度来直接评估干旱程度的方法。
土壤湿度是土壤中水分的含量,是判断植被生长和水分供需状况的重要指标。
通过微波遥感技术可以获取地表土壤湿度的信息,从而提供准确的干旱监测数据。
1. MODIS数据在干旱监测中的应用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是一种光学遥感传感器,具有较高的时空分辨率和覆盖范围。
通过对MODIS数据的处理和分析,可以实时监测和评估干旱的程度和分布。
土壤水分和干旱的遥感监测方法与研究
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章前言 (1)1.1研究意义 (1)1.2旱情与干旱的概念、描述指标 (4)1.3干旱的危害 (5)1.4我国干旱的特点、分布状况 (7)1.5常用的干旱分等定级方法 (10)1.6目前针对干旱及土壤水分的监测方法 (11)第二章国内外土壤水分遥感监测研究进展情况 (12)2.1国外遥感监测土壤水分发展状况 (12)2.2国内遥感监测土壤水分发展状况 (13)第三章遥感监测土壤水分的理论基础 (15)第四章遥感干旱监测及土壤水分监测的方法介绍 (17)4.1 基于地表温度的遥感干旱监测方法 (17)4.1.1热惯量法 (17)4.1.2表观热惯量植被干旱指数 (19)4.1.3条件温度指数法 (20)4.1.4归一化差值温度指数 (20)4.2 基于植被指数的遥感干旱监测方法 (21)4.2.1简单植被指数 (22)4.2.2比值植被指数 (22)4.2.3归一化植被指数 (22)4.2.4增强植被指数 (23)4.2.5条件植被指数 (24)4.2.6距平植被指数 (24)4.3 基于植被指数和温度的遥感干旱监测方法 (26)4.3.1条件植被温度指数 (26)4.3.2 温度植被旱情指数 (27)4.3.3植被温度梯形指数 (29)4.3.4作物缺水指数法 (30)4.4基于红外的遥感干旱监测方法 (32)4.4.1垂直干旱指数法 (32)4.4.2修正的垂直干旱指数法 (33)4.5 微波遥感法 (35)4.5.1被动微波遥感监测土壤水分 (35)4.5.2 主动微波遥感监测土壤水分 (36)4.6 高光谱法 (38)第五章主要方法的分析与比较 (40)第六章结论与展望 (42)参考文献 (45)土壤水分和干旱的遥感监测方法与研究摘要干旱作为我国频发的气象灾害之一,其持续时间长,波及范围,涉及领域之广,对我国的国民经济造成严重影响,特别是农业生产损失惨重。
农业旱灾监测中土壤水分遥感反演研究进展
15卷6期2006年12月自 然 灾 害 学 报JOURNAL OF NAT URAL D I S ASTERS Vol .15,No .6Dec .2006收稿日期:2006-03-07; 修订日期:2006-07-10 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30571078);国家社会公益研究项目(2004D I B 4J154,2005D I A 3J032);国家科技支撑计划课题(2006BAD04B07) 作者简介:闫峰(1973-),男,江苏连云港人,博士研究生,主要从事环境遥感、地理信息系统和灾害学研究.文章编号:100424574(2006)0620114208农业旱灾监测中土壤水分遥感反演研究进展闫 峰1,2,覃志豪1,3,李茂松2,王艳姣4,5(1.南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京210093; 2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081;3.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081;4.中国科学院大气物理研究所,北京100029; 5.中国气象局国家气候中心,北京100081)摘要:土壤水分是农业干旱监测最重要的指标之一。
文章全面回顾了光学遥感和微波遥感土壤水分遥感反演进展,重点讨论了各种反演方法的优点和不足。
光学遥感中,热惯量法和作物缺水指数法可分别较好地应用于裸露地和作物覆盖地的土壤水分监测;距平植被指数、植被条件指数采用了植被指数因子实现农业旱情监测,温度植被指数、植被供水指数和条件植被温度指数同时考虑了作物植被指数和地表温度。
微波遥感被认为是当前土壤水分监测中最有效的方法。
主动微波遥感空间分辨率较高,但对土壤粗糙度和植被敏感;被动微波遥感空间分辨率低,重访周期短,对大尺度农业旱灾监测具有较大潜力。
为提高农业旱灾监测中土壤水分遥感反演的精度和效率,采用光学遥感和微波遥感的结合可能是较为实际的方法。
关键词:农业旱灾;土壤水分;遥感;光学;微波中图分类号:TP79;S152.7;S423 文献标识码:AProgress i n so il m o isture esti m a ti on from rem ote sen si n gda t a for agr i cultura l drought m on itor i n gY AN Feng 1,2,Q I N Zhi 2hao 1,3,L IMao 2s ong 2,WANG Yan 2jiao 4,5(1.I nternati onal I nstitute for Earth Syste m Science,Nanjing University,Nanjing 210093,China; 2.I nstitute of Envir onment and SustainableDevel opment in Agriculture,Chinese Acade my of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China; 3.I nstitute of Agr o 2Res ourcesand Regi onal Planning,Chinese Acade my of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China; 4.The I nstitute of A t m os phericPhysics,Chinese Acade my of Sciences,Beijing 100029,China; 5.Nati onal Cli m ate Center,China Meteor ol ogical Adm inistrati on,Beijing 100081,China )Abstract:Soil moisture is one of the most i m portant indices for agricultural dr ought monit oring .I n this paper we p resent a comp rehensive revie w f or the p r ogress in re mote sensing of s oil moisture,with f ocus on discussi on of the method details and p r oble m s existing in s oil moisture esti m ati on fr o m re mote sensing data .Ther mal inertia and cr op water stress index (C W SI )can be used t o s oil moisture esti m ati on of bare s oil and vegetati on envir on ments res pec 2tively .Anomaly vegetati on index (AV I )and vegetati on conditi on index (VC I )are another alternative methods for s oil moisture esti m ati on with nor malized difference vegetati on index (NDV I ).Both NDV I and land surface te mpera 2ture (LST )are considered in te mperature vegetati on index (T V I ),vegetati on supp ly water index (VS W I )and vegetati on te mperature conditi on index (VTC I ).M icr owave re mote sensing is the most effective technique f or s oil moisture esti m ati on .Active m icr owave can p r ovide high s patial res oluti on but is sensitive t o s oil r ough and vegeta 2ti on .Passive m icr owave has a l ow res oluti on and revisit peri od but it has more potential for large scale agriculturaldr ought monit oring .I ntegrati on of op tical and m icr owave re mote sensings may be the p ractical method of dr ought monit oring in both accuracy and efficiency .Key words:agricultural dr ought;s oil moisture;re mote sensing;op tics;m icr owave农业旱灾是世界上最常见、影响最大的气候灾害,不但直接造成了粮食减产和经济损失,而且严重影响了农业的可持续发展和社会的稳定。
植被覆盖地表土壤水分遥感反演
植被覆盖地表土壤水分遥感反演一、概述植被覆盖地表土壤水分遥感反演是当前遥感科学与农业科学交叉领域的重要研究方向。
随着遥感技术的不断进步,利用遥感手段对植被覆盖地表下的土壤水分进行反演,已经成为监测土壤水分动态变化的有效手段。
本文旨在深入探讨植被覆盖地表土壤水分遥感反演的基本原理、方法进展及实际应用,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
植被覆盖地表土壤水分遥感反演的基本原理在于,通过遥感传感器获取地表植被和土壤的综合信息,进而利用特定的反演算法提取出土壤水分含量。
这一过程中,植被覆盖对遥感信号的影响不可忽视,如何有效去除植被覆盖的影响,成为植被覆盖地表土壤水分遥感反演的关键问题。
在方法进展方面,近年来国内外学者提出了多种植被覆盖地表土壤水分遥感反演方法,包括基于植被指数的反演方法、基于热惯量的反演方法、基于微波遥感的反演方法等。
这些方法各有特点,适用于不同的研究区域和植被类型。
随着深度学习等人工智能技术的快速发展,其在植被覆盖地表土壤水分遥感反演中的应用也逐渐受到关注。
在实际应用方面,植被覆盖地表土壤水分遥感反演在农业、生态、环境等领域具有广泛的应用前景。
通过实时监测土壤水分状况,可以为农业生产提供科学的灌溉指导,提高水资源的利用效率也可以为生态环境监测和评估提供重要的数据支持,有助于维护生态平衡和可持续发展。
植被覆盖地表土壤水分遥感反演是一项具有重要意义的研究工作。
随着遥感技术的不断进步和反演算法的不断优化,相信这一领域的研究将会取得更加丰硕的成果。
1. 背景介绍:植被覆盖地表土壤水分的重要性及其在农业、生态和环境监测中的应用。
植被覆盖地表的土壤水分是地球水循环的重要组成部分,它直接影响着植被的生长和生态系统的平衡。
在农业领域,土壤水分是作物生长的关键因素之一,其含量和分布直接影响着作物的产量和品质。
准确获取植被覆盖地表的土壤水分信息,对于指导农业生产、优化水资源管理具有重要意义。
在生态方面,土壤水分与植被覆盖度之间存在着密切的相互作用关系。
遥感旱情监测方法的比较与分析
2 l. O05
盾感 应用
遥感信息
遥 感 旱情 监 测 方 法 的 比较 与 分析
王玲玲 , 张友 静 , 余远 见 , 邓世 赞 , 丽 军 谢
( 海大学地理信息科 学系 , 苏 209) 河 江 10 8
摘 要 : 较 和 分 析 了 目前 旱 情 监 测 中运 用 较 为 广 泛 的 3种 模 型 : 壤 热 惯 量 法 ( 比 土 ATI 、 物 缺 水 指 数 法 ( W— )作 C S) 温 度 植 被 指 数 法 ( I和 TVDI 的适 用 条 件 , 利 用 I ) 并 DL编 程 实 现 。 以 黄 河 三 花 间流 域 为 例 , 用 MODI 利 S影 像 和
ga rmme sn DL. ODI aaa dwe t e aai a h ain ae f h l w v rweeo t ie o cluaeters l d u ig I M S d t n ah rd t S n u j rao eYel Rie r b an d t ac lt h e ut n a t o s
CW S nd TV DI Ia .
Ke r s: ou y wo d dr ghtm o t i niorng; AT I CW SI TV DI M 0DI t I ; ; ; S da a; DL;
1 引 言
基于遥感的干旱监测方法研究进展
基于遥感的干旱监测方法研究进展一、干旱监测指标1. 土壤水分指数土壤水分是反映干旱程度的重要指标之一。
遥感技术可以通过遥感影像获取植被生长指数(NDVI)、植被干旱指数(VCI)、土壤水分指数(SWI)等数据,来反映土壤水分状况。
研究表明,SWI在干旱监测中具有较高的准确性和实用性,能够及时监测并评估干旱程度。
2. 植被覆盖度指标植被覆盖度是评估干旱影响的另一个重要参数。
通过遥感技术获取的植被覆盖度数据可以反映植被生长状态,从而评估干旱对植被的影响。
近年来,一些新的植被指数如NDII、TVI等也被引入到干旱监测中,提高了遥感监测的准确性和可操作性。
3. 温度指标温度是影响植被生长和土壤水分蒸发的重要因素,因此在干旱监测中也具有重要作用。
遥感技术可以获取地表温度数据,并结合其他气象数据,如降雨量、湿度等,全面分析温度对干旱的影响。
二、遥感数据获取1. 光学遥感影像光学遥感影像是获取土地覆盖、植被生长等信息的重要数据源。
近年来,高分辨率遥感影像的广泛应用为干旱监测提供了更为精细的数据支持。
与传统的农田调查相比,遥感影像能够实现大范围、高效率的干旱监测,为干旱防治工作提供了更为全面的数据支持。
2. 雷达遥感数据雷达遥感技术可以获取地表粗糙度、植被结构、地形等信息,对干旱监测有着重要作用。
雷达遥感数据可以突破光学遥感在云雾天气下获取数据的限制,为干旱监测提供了更加可靠的数据来源。
热红外遥感数据可以获取地表温度信息,可用于反映地表水分蒸发、土壤湿度等情况,对干旱监测有着重要作用。
近年来,热红外遥感数据在干旱监测中得到了广泛应用,为干旱的预测和防治提供了重要数据支持。
三、遥感技术在干旱监测中的应用1. 干旱监测模型以遥感数据为基础的干旱监测模型成为研究的热点之一。
利用机器学习、人工智能等技术,结合遥感数据和气象数据,构建了一系列高效准确的干旱监测模型,为干旱监测工作提供了新的思路和方法。
基于遥感数据构建的干旱监测平台为各级政府部门和农业生产主体提供了便捷的干旱监测服务。
干旱遥感监测技术的研究和应用
干旱遥感监测技术的研究和应用随着气候变化的加剧,全球干旱现象逐年增多。
干旱会导致土地退化、农业生产减产、生态环境恶化、水资源减少等问题,给人类社会和自然环境带来极大的破坏。
因此,对于干旱的监测和预测变得越来越重要。
遥感技术因其高效、及时、准确的特点,成为干旱监测的重要手段之一。
一、干旱遥感监测技术的原理和方法干旱遥感监测技术是利用卫星、飞机等航天平台获得的遥感图像数据,通过相关数据处理和分析,提取枯萎程度反映干旱程度的信息。
其中,遥感图像数据包括可见光、红外线、热红外线等波段信息,通过获取可见光和热红外线信息,可以获得土地覆盖情况、土地温度分布,进而推测植被的健康情况;通过获取红外线信息,可以获得植被覆盖范围和植被生长状况,从而判断土地生态环境的情况。
干旱遥感监测技术包括多种方法,其中,基于遥感影像的干旱指数(Vegetation Condition Index,VCI)和降水指数(Precipitation Condition Index,PCI)是常用的指标之一。
根据遥感影像的信息处理,可得到植被指数,如植被健康指数和植被覆盖指数。
此外,还可以通过多张遥感影像叠加,获得相应的干旱监测图像,从而准确反映干旱区域和干旱程度。
二、干旱遥感监测技术的应用干旱遥感监测技术可以广泛应用于多个领域。
在农业生产中,可以通过遥感技术获取作物的生长情况和土壤含水量信息,进行田间水分管理和作物生长监测,从而规划适合的种植时间和农业活动。
在水资源管理方面,可以通过遥感技术获取降水数据和水体分布信息,评价水资源利用效率和科学分配水资源。
在城市规划和建设中,可以通过遥感技术获取城市绿地覆盖率和自然环境质量,评价城市绿化效果和环境质量,为城市规划和建设提供科学参考。
在防灾减灾中,可以通过遥感监测技术获取灾区范围和灾情程度,及时发布预警信息和进行救援调度,提高抗灾能力和减轻灾害损失。
三、干旱遥感监测技术的发展趋势干旱遥感监测技术随着科技的发展不断取得新的成果,越来越成为重要的干旱预警和监测手段。
基于遥感的干旱监测方法研究进展
基于遥感的干旱监测方法研究进展遥感技术在干旱监测和评估中发挥着重要的作用。
它可以提供大范围、高时空分辨率和实时的遥感数据,帮助确定干旱程度和干旱时空分布。
本文综述了基于遥感的干旱监测方法的研究进展。
1. 基于遥感指数的干旱监测遥感指数是根据可见光、红外线和微波等遥感数据计算得出的干旱指标。
NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) 反映了植被覆盖度,可以用来判断干旱情况。
其他常用的遥感指数包括EVIs (Enhanced Vegetation Index)、VIs (Vegetation Indices)等。
这些指数用于干旱监测时,可以通过长期监测和对比来确定干旱的时空分布。
2. 基于无人机遥感的干旱监测无人机遥感技术在干旱监测中具有独特的优势。
它可以提供高分辨率和高精度的数据,可以更准确地检测干旱的细节和变化。
无人机可以搭载多种遥感传感器,如多光谱、红外和热红外传感器,可以提供更全面的数据信息。
无人机遥感还可以定点观测和即时监测,帮助决策者及时采取措施应对干旱。
3. 基于机器学习的干旱监测机器学习是一种能够从数据中学习和提取规律的方法。
在干旱监测中,机器学习可以被应用于遥感数据的处理和分析。
通过训练算法,机器学习可以对遥感数据进行分类、回归和聚类等分析,进而识别干旱的特征和模式。
常用的机器学习算法有支持向量机、随机森林、神经网络等。
4. 基于遥感与地面观测的干旱监测遥感与地面观测的结合可以提高干旱监测的准确性和可靠性。
地面观测可以提供更详细的资料以验证遥感数据的准确性,并检测干旱情况。
地面观测可以通过监测土壤湿度、蒸散发和植被生长等参数,对遥感数据进行验证和校正。
地面观测还可以提供其他辅助数据,如气象数据和土地利用数据,用于干旱监测的分析和评估。
基于遥感的干旱监测方法不断得到改进和发展,展现出更高的准确性和可靠性。
未来的研究可以进一步研究遥感技术与其他观测手段的结合,提高干旱监测的时空分辨率和预测能力,为干旱管理提供更全面的数据支持。
遥感技术在农业干旱监测中的应用研究
遥感技术在农业干旱监测中的应用研究【摘要】遥感技术在农业干旱监测中的应用研究具有重要的意义。
通过遥感技术,可以实现对农田水分状况的实时监测和分析,帮助农民及时采取灌溉措施,避免干旱造成的损失。
本文首先介绍了遥感技术在农业干旱监测中的原理,然后详细描述了其应用方法和优势。
接着给出了几个实际应用案例,展示了遥感技术在农业干旱监测中的效果。
展望未来研究方向,强调了遥感技术在农业干旱监测中的重要性。
通过本文的研究,可以为农业灌溉管理提供科学依据,提高农田的利用效率,减少干旱对农业生产带来的不利影响。
【关键词】遥感技术、农业、干旱监测、应用研究、原理、方法、优势、应用案例、发展趋势、重要性、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景农业是国民经济的重要组成部分,而干旱是农业生产中的主要自然灾害之一。
干旱导致土壤水分不足,影响作物生长,使农作物产量大幅下降,严重威胁粮食安全。
及时准确地监测农田的干旱情况对于提高农业生产效益至关重要。
在此背景下,研究遥感技术在农业干旱监测中的应用,探索其原理、方法、优势、应用案例和发展趋势,具有重要的理论和实践意义。
通过对遥感技术在农业干旱监测中的深入研究,可以提高监测精度和效率,为农民提供科学的决策支持,推动农业生产的可持续发展。
1.2 研究意义遥感技术可以通过卫星、飞机等载体获取大范围地表信息,包括土壤湿度、植被覆盖、气象条件等因素,从而实现对干旱情况的快速监测和分析。
通过这些信息,可以及时判定干旱程度,为农民和农业管理部门提供决策支持。
遥感技术还可以实现对农业灌溉水资源的有效管理,优化农田用水结构,提高农业生产效率。
在当前全球气候变暖、干旱频发的背景下,开展遥感技术在农业干旱监测中的应用研究具有重要的现实意义和深远影响。
2. 正文2.1 遥感技术在农业干旱监测中的原理遥感技术在农业干旱监测中的原理主要是利用卫星、飞机或地面设备获取各种波段(如可见光、红外线、微波等)的遥感数据,通过对这些数据进行处理和分析,来获取反映地表水分状况的信息。
利用遥感定量反演的参数
利用遥感定量反演的参数遥感技术是一种通过卫星、飞机等遥感平台获取地球表面信息的技术,可以获取大量的地球表面信息,包括地形、植被、土壤、水文等参数。
这些参数对于环境监测、资源管理、灾害预警等方面都有着重要的意义。
其中,利用遥感定量反演的参数有以下几种:1. 植被指数(Vegetation Index,VI):植被指数是通过遥感技术获取的植被反射率数据计算得出的参数,常用的植被指数包括归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、简化植被指数(Simple Ratio,SR)等。
植被指数可以反映植被的生长状况,对于农业生产、生态环境保护等方面都有着重要的作用。
2. 土壤湿度(Soil Moisture,SM):土壤湿度是指土壤中的水分含量,通过遥感技术获取土壤表面的微波辐射数据可以反演土壤湿度。
土壤湿度对于农业生产、水资源管理等方面都有着重要的意义。
3. 土地覆盖类型(Land Cover Type,LCT):土地覆盖类型是指地表被不同类型的植被、裸地、水体等覆盖的情况,通过遥感技术获取的地表反射率数据可以反演土地覆盖类型。
土地覆盖类型对于生态环境保护、资源管理等方面都有着重要的作用。
4. 土地利用类型(Land Use Type,LUT):土地利用类型是指人类对土地资源的利用方式,包括农业、林业、城市建设等。
通过遥感技术获取的地表反射率数据可以反演土地利用类型,对于土地资源管理、城市规划等方面都有着重要的意义。
5. 水体叶绿素浓度(Chlorophyll-a Concentration,Chl-a):水体叶绿素浓度是指水体中的藻类叶绿素含量,通过遥感技术获取的水体反射率数据可以反演水体叶绿素浓度。
水体叶绿素浓度对于水环境监测、水资源管理等方面都有着重要的作用。
以上是利用遥感定量反演的一些常见参数,这些参数在环境监测、资源管理、灾害预警等方面都有着广泛的应用。
MODIS资料遥感监测土壤水分与干旱研究进展
害。与其他自然灾害相 比, 它出现的频率最高, 持续时问最
长 , 响的范围 最大 , 影 对农 业 生产 的直 接损 失也 最 重 。探
讨客观 、 态 、 动 实时 的土壤 水分 与干旱监 测方 法 , 助于 采取 有 积极有效 的防 、 措施。土壤 水分与 干旱监 测 的方 法 主要有 抗 两类 , 一类是利用地 面观测 站网进行土壤 湿度监测 , 常见的方 法有 : 称重 烘干法 、 中子法 、D T R法等 , 主要优 点足 单点 测 其 量精度较高 , 不足是采样点 有限加之土壤 特性不均一性强 , 单
1 M DS资料监测干旱的优势 OI
美 国国家航空航天局 ( A A) 19 N S 自 9 1年开始 实施 对地观
测系统( O ) E S 计划。作为该系统中对地观测卫星中的第一颗
卫星 T r ( e a 拉丁语 : r 陆地 ) 19 于 99年 1 2月发射 成功 , 志着 标 人类进 入了一个全面 的 、 系统的 、 实质 性 的、 高精 度 的地 球 较 观测 阶段 , 星上共 载有 5个对 地观测传感器 , 中一个是 中 卫 其
段。本 文总结分析 了近年来利用 MO I DS资料监测土壤水分和干 旱的优势 , 回顾 总结 了目前利用 MO I D S资料 监测土 壤 水分和干旱 的方法 , 着重从光谱法 、 温度植被干 旱指数( V I 空间法 、 T D) 植被水分 监测法 、 水分亏缺指 数法等几方面 进行 了重点介绍 , 并对未来的发展趋势进行 了展望 。
干旱遥感监测中不同指数方法的比较研究
干旱遥感监测中不同指数方法的比较研究胡荣辰1,朱宝1,孙佳丽2*(1.江苏省气象局,江苏南京210008;2.南京信息工程大学,江苏南京210044)摘要 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。
关键词 干旱;遥感;指数方法中图分类号 S127 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-08289-03C om pa ra tiv e S tud y o nD iffe re n t In de x M e th od s in R em o te Se n s in g M on ito rin g o f D ro ugh t HU R on g -c h e n e t a l (M e teo ro lo g ica l B u reau o f J ian g su P ro v in ce ,N an jin g ,J ian gsu 210008)A b s tra c t D rou gh t is on e o f m a in m e te o ro log ica l d isaster s th a t ser iou s ly endan g er s th e ag r icu ltu ra l p rodu ction.T h e re fo re ,to u nde rs tand drou gh t in fo rm a-tion prom ptly an d accu ra te ly h a s th e i m po r tan t m ean in g.S a te llite re m o te sen sin g h as beco m in g on e o f th e i m po r tan t too ls to m on ito r th e drou gh t .S eve ra l d ifferen t inde x m e th ods inth e re m o te sen sin g m on ito r i n g o f d rou gh t w ere com pa red ,in o rde r to p rov ide re fe ren ce fo r d rou gh t re lie f .K e y w o rd s D rou gh t ;R em o te sen sin g ;In dex m e th ods作者简介 胡荣辰(1985-),男,江苏扬州人,助理工程师,从事环境遥感研究。
遥感技术在干旱地区农业资源与自然环境调查中的若干应用
遥感技术在干旱地区农业资源与自然环境调查中的应用==============================随着科技的发展,遥感技术在农业资源与自然环境调查中发挥着重要作用。
它可以帮助人们进行大范围的调查,并及时更新资源信息,为决策提供可靠的数据支持。
特别是在干旱地区,遥感技术的应用可以帮助农民更好地利用资源,改善农业生产,提高农业效益。
### 一、农业资源调查遥感技术可以帮助人们进行农业资源的调查,从而更好地利用资源。
例如,遥感技术可以帮助农民精准鉴定耕地面积、土壤质量、作物种植状况等,从而更好地安排农业生产。
此外,遥感技术还可以帮助农民发现新的耕地,从而拓宽农业发展空间。
### 二、自然环境调查遥感技术还可以帮助人们进行自然环境的调查,从而更好地保护自然环境。
例如,遥感技术可以帮助政府监测河流、湖泊、森林、草原等自然资源,从而发现环境污染等问题,及时采取有效措施。
此外,遥感技术还可以帮助政府及时监测气候变化,从而更好地预测气候变化,为决策提供有效指导。
### 三、节水灌溉在干旱地区,节水灌溉是提高农业效益的有效途径之一。
遥感技术可以帮助农民及时监测土壤水分,从而更好地安排灌溉,减少水分浪费。
此外,遥感技术还可以帮助农民发现新的水源,从而改善农业生产状况。
### 四、农业灾害监测在干旱地区,农业灾害也是一个严重的问题。
遥感技术可以帮助农民及时监测农业灾害,从而及时采取有效措施,减少灾害对农业的影响。
此外,遥感技术还可以帮助农民发现灾害的发生地点,从而更好地分配救援资源。
综上所述,遥感技术在干旱地区农业资源与自然环境调查中发挥着重要作用。
它可以帮助农民更好地利用资源,改善农业生产,提高农业效益,为决策提供可靠的数据支持。
基于植被供水指数的旱区土壤湿度反演方法研究
基于植被供水指数的旱区土壤湿度反演方法研究杨彦荣;胡国强【摘要】植被供水指数(VSWI)是进行干旱研究的有效指标,是进行区域土壤湿度反演的重要方法.利用MODIS数据,提取归一化植被指数(NDVI)、修正的土壤调整植被指数(MSAVI)、增强型植被指数(EVI)和地表温度(Ts)等参数,建立植被供水指数、基于MSAVI的植被供水指数(VSWI-M)、基于EVI的植被供水指数(VSWI-E),并对比三种指数反演土壤湿度的效果;在此基础上,建立分区域、基于NDVI阈值的混合植被供水指数(MVSWI)模型,利用20 cm土壤墒情实测数据对模型进行检验,RE,RMSE误差结果显示,MVSWI模型具有较好的精度,可以用来估算土壤湿度.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】6页(P138-142,146)【关键词】土壤湿度;地表温度;植被供水指数;MODIS;遥感反演;植被指数【作者】杨彦荣;胡国强【作者单位】西北农林科技大学网络与教育技术中心,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学网络与教育技术中心,陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】TN911.23-340 引言土壤湿度是进行农业旱涝监测的重要指标,并与气候、环境有十分紧密的联系,利用遥感技术进行大区域土壤湿度监测是目前研究的重点。
植被供水指数法综合植被指数和地表温度信息,通过二者构成的特征空间来反映土壤湿度,是植被生长季节土壤湿度监测的常用方法之一。
该方法所需遥感参数少、时效性强且物理意义明确,在土壤湿度监测中获得广泛的应用[1⁃4]。
针对VSWI方法的研究,目前多采用单一的NDVI指数、增强型植被指数(EVI)或修正的土壤调整植被指数(MSAVI)建立植被指数与地表温度特征空间[5⁃6],而针对三种植被指数分别与地表温度构成的特征空间的比较研究还不多见;针对基于VSWI的土壤湿度反演模型的研究,大多针对整个研究区建立统一的模型,事实上由于下垫面情况复杂,在较大区域范围内采用统一的模型在一定程度上影响了模型的精度。
旱灾灾情监测中的遥感应用综述
收稿日期:2007205214;修订日期:2007210231基金项目:农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室开放课题,国家科技支撑计划项目(2006BAD20B02204)。
作者简介:郭虎(1982-),男,硕士研究生,主要从事遥感与GIS 应用,灾害风险等领域的研究工作。
E 2mail :guohu @ 。
通讯作者:王瑛(1974-),女,高级工程师,主要从事自然灾害信息管理、地震脆弱性研究。
E 2mail :wy @ 。
旱灾灾情监测中的遥感应用综述郭 虎,王 瑛,王 芳(北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,民政部/教育部减灾与应急管理研究院,北京 100875)摘要:旱灾是我国影响范围最广的农业自然灾害。
遥感是对干旱进行大面积、实时动态监测的有效技术手段。
对遥感技术在干旱旱情监测中的传统方法进行了概括和汇总,应用较多的干旱旱情遥感监测方法主要有热惯量法、蒸散法、植被指数法,其中植被指数法又分为距平植被指数、条件植被指数、植被指数差异、植被供水指数、温度植被干旱指数等方法。
分析了不同方法的优缺点以及它们各自的适用范围,结合当前研究的热点问题,指出随着干旱机理和MODIS 数据的应用,干旱旱情的遥感监测将得到更广泛、更深入的应用。
关 键 词:旱灾;遥感;监测中图分类号:TP 79 文献标识码:A 文章编号:100420323(2008)01201112061 引 言旱灾是影响面最广、经济损失最严重的农业自然灾害之一。
尤其在我国,旱灾发生频繁,影响面较广,1950~2000年我国平均受灾面积约为2114万hm 2,约占全国播种面积的14.9%,其中成灾面积约为912.5万hm 2,约占全国播种面积的6.3%[1]。
遥感监测具有宏观、快速、客观、经济等常规手段不具备的优势,可以实现对旱情的大范围、实时、动态监测。
因此干旱遥感监测一直是遥感技术的重要应用研究领域。
干旱遥感监测研究始于20世纪60年代,随着地面遥感、雷达遥感和卫星遥感、微波遥感等多种遥感手段的增加,基于NOAA/AV HRR 、Landsat TM 、MODIS 等遥感资料的遥感热惯量方法、作物缺水指数法、植被指数法等监测方法日益完善。
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an arid area in the middle and lower reaches of the Shule River using a remote sensing technology based on the Landsat8
Operational Land Imager(OLI).We obtained the following results in this study:1) TVDI,PDI,and NPD1 were significantly negatively correlated with soil moisture in diferent soil layers(P<0.01),the goodness of fit among the three
drought indexes was in the following order of magn itude NPDI> TVDI> PD1 with soil moisture in different soil layers.and
the fitting results using the NPDI index were the best ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱith topsoil moisture;2)there were numerous significant differences in soil moisture among different soil layers of the same marsh type(P <O.05),and an increasing trend in the soil moisture of different marsh types was observed with increasing soil depth;3)the soil moisture was significantly different between different marsh types of the same soil layer(P < 0.05),and the comparison of soil moisture in the different soil layers
湿地 土 壤 水 分 遥 感 反 演
中 的应 用
.
生态 学
报 ,2018,38(7):2299—2307.
G s Q,zh ng J,sun w ,wang L P,Geng Y J,Fan S P.Applieati。n of three drought indexes in s。il moisture inversi。n using reⅡl0te sensing inⅡlarsh
wetlands of arid area A
cta Ecologiea Sinica ,
2018,38(7):2299.2307.
三 种 干 千曰 了匕 日 数 在 干 旱 区 沼 泽 湿 地 土 壤 水 分 遥 感 反 演 中 的 应 用
葛少青 ,张 剑 ,孑,j、 文 ,王利平 ,耿 亚军 ,范双 萍
西北师范大学地理与环境科学学院 .兰州 730070
摘要 :湿地水文条件 对湿地生态系统结构和功能起着关键 作用 。借 助卫星遥 感技术 ,以干旱 区疏 勒河 中下 游沼泽湿地为研究对 象 ,基 于 Landsat8 OLI遥感 影 像 的温 度 植 被 干 旱 指 数 (TVDI)、垂 直 干 旱 指 数 (PDI)和 归一 化 干 旱 监 测 指 数 (NPDI)3种 干 旱 监 测 方法 ,结合野外湿地实测 土壤 水分数据进行 比较和验证 。结果 表 明:(1)TVDI、PDI和 NPDI3种干旱 指数在 不 同土层 中均 与土 壤实 测水 分呈显著负相关 (P<O.01),且 NPDI指数与表层土壤水分 的拟合效 果最好 。不 同土层 中 。3种干旱 指数与土壤水 分 的 拟合优度 大小均为 NPDI>TVDI>PDI;(2)研究 区同一 湿地类型不 同土层 的土壤水 分存 在显著 差异 (P<0.05),且不 同湿地类 型 的土壤水 分总体上表现为随着土壤深度 的增加 呈递 增态势 ;(3)研究 区同一土层不同湿地类型的土壤水分差异显著 (P<0.05)。 且不 同土层中土壤水分 的大小均为 :沼泽化草甸>草本沼泽 >季节性咸水沼泽>内陆盐沼。 关键词 :干旱指数 ;干旱区 ;沼泽湿 地 ;遥感影像 ;土壤水分 ;反演
Col ̄ge ofGeography and Environmental Science,Ⅳ0n^∞es£Normal University,Lanzhou 730070,China
Abstract:W etland hydrological conditions play a key role in the structure and funetion of the wetland ecosystem .In this
第 38卷第 7期 2018年 4月
生 态 学 报
A CTA ECOLOGICA SINICA
V01.38.No.7 Apr.,2018
DOI:10.5846/stxb201706141089
葛少青
,张 剑
,孙 文
,王 利 平
,耿 亚 军
,范 双 萍 .三种
干 旱指 数
在 干旱
区沼 泽
由于人类强烈的社会活动导致疏勒河流域脆弱生态系统环境日趋恶化主要表现为绿色生态严重恶化1718和湿地面积缩小且天气持续干旱等因素的影响使研究区湿地的水源补给受到威胁为能更好的反映研究区湿地土壤水分的现状本研究以landat8oli遥感影像为基础典型干旱区疏勒河中下游沼泽湿地为研究对象选取广泛应用的温度植被干旱指数tvdi和垂直干旱指数pdi以及适用于不同植被覆盖情况下的归一化干旱监测指数npdi3种干旱指数与湿地野外实测040cm各层土壤水分数据相结合探究3种指数在干旱区湿地土壤水分反演中的精度以此展开对干旱区湿地土壤水分反演的研究以期为干旱区湿地土壤水分监测和湿地生态保护提供科学依据和决策参考
study,we use three drought monitoring methods,Temperature Vegetation Dryness Index(TVDI),Perpendicular Drought Index(PDI),and Normalized PDI(NPDI)as well as soil moisture observation data in the field to study marsh wetlands of