基于植被健康指数的2001—2018年间江苏省农业干旱时空分析
植被光谱分析与植被指数计算解读
植被光谱分析与植被指数计算在遥感中，常常结合不同波长范围的反射率来增强植被特征，如植被指数（vegetation indices ——VI）的计算，植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
本文总结现有植被指数，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
包括以下内容：∙∙●植被光谱特征∙∙●植被指数∙∙●HJ-1-HSI植被指数计算1.植被光谱特征植被跟太阳辐射的相互关系有别于其他物质，如裸土、水体等，比如植被的“红边”现象，即在<700nm附近强吸收，>700nm高反射。
很多因素影响植被对太阳辐射的吸收和反射，包括波长、水分含量、色素、养分、碳等。
研究植被的波长范围一般为400 nm to 2500 nm，这也是传感器设计选择的波长范围。
这个波长范围可范围以下四个部分：∙∙●可见光（Visible）：400 nm to 700 nm∙∙●近红外（Near-infrared——NIR）：700 nm to 1300 nm∙∙●短波红外1（Shortwave infrared 1—— SWIR-1）：1300 nm to 1900 nm∙∙●短波红外2（Shortwave infrared 2——SWIR-2）：1900 nm to 2500 nm其中NIR和SWIR-1的过渡区（1400nm附近）是大气水的强吸收范围，卫星或者航空传感器一般不获取这范围的反射值。
基于植被健康指数的2001—2018年间江苏省农业干旱时空分析
基于植被健康指数的2001—2018年间江苏省农业干旱时空分析一、引言农业干旱是指由于降水不足或者不合时宜而导致土壤中的水分供应不足，从而影响作物的生长发育和产量。
农业干旱不仅给农业生产带来巨大的经济损失，还会导致社会稳定与人民生活受到严重影响。
随着全球气候变暖的加剧，江苏省农业干旱频率和程度逐渐增加。
对江苏省农业干旱的时空分布特征进行深入研究，对于掌握江苏省农业干旱的发展趋势、科学合理地进行防治具有重要意义。
植被健康指数（Vegetation Health Index，VHI）是一个综合考虑植被状况的指标，它能够反映出植被对气候条件变化的适应能力。
本文通过对2001年至2018年间江苏省的植被健康指数数据进行分析，试图揭示江苏省农业干旱的时空变化规律，为科学合理地制定农业干旱防治策略提供参考。
二、数据和方法2.1 数据来源本文利用MODIS 植被健康指数数据，数据时间范围为2001年至2018年。
该数据是通过遥感技术获取的植被覆盖信息，能够反映植被的生长状况和健康程度。
2.2 数据预处理对原始的MODIS 植被健康指数数据进行了预处理，包括数据筛选、空间插值、时间序列平滑等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。
2.3 分析方法基于植被健康指数数据，结合统计学方法和地理信息系统技术，采用时间序列分析、空间分布分析等方法，对江苏省2001年至2018年间的农业干旱时空分布进行了深入研究。
三、江苏省农业干旱的时空分布特征3.1 年际变化趋势通过对江苏省2001年至2018年间的植被健康指数数据进行分析发现，在这18年间，江苏省的植被健康指数整体呈现出下降的趋势，表明植被的生长状况整体呈现出较差的状态。
3.2 季节变化特征分析发现，在江苏省，植被健康指数在春季和夏季呈现出明显的下降趋势，而在秋季和冬季波动较小。
这表明春夏季节是江苏省农业干旱的主要时段。
3.3 空间分布特征从空间分布上看，江苏省的农业干旱主要集中在苏北地区和苏中地区，而苏南地区相对较少受到农业干旱的影响。
ENVI中常见植被指数介绍
作业9 植被指数植被指数概念：利用卫星不同波段探测数据组合而成的，能反映植物生长状况的指数。
植物叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性，在近红外波段有很强的反射特性，这是植被遥感监测的物理基础，通过这两个波段测值的不同组合可得到不同的植被指数。
不同的植被覆盖类型可以通过其特有的光谱特征进行区分，这是由于叶绿素在红波段内对太阳辐射的吸收以及叶片细胞结构对红外波段内太阳辐射的强反射。
Broadband Greenness(5 indices)（宽带绿色指标(5)）宽带绿度指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况，它对植物的叶绿素含量、叶子表面冠层、冠层结构比较敏感，这些都是植被光合作用的主要物质，与光合有效辐射（fAPAR）也有关系。
宽带绿度指数常用于植被物候发育的研究，土地利用和气候影响评估，植被生产力建模等。
宽带绿度指数选择的波段范围在可见光和近红外，一般的多光谱都包含这些波段。
下面的公式中规定波段的中心波长：ρNIR=800nm，ρRED=680nm，ρBLUE=450nm。
1. Normalized Difference Vegetation Index归一化植被指数增强在近红外波段范围绿叶的散射与红波段范围叶绿素的吸收差异。
简称NDVI： NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)（1）应用：检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等；（2）-1<=NDVI<=1，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大；（3）NDVI的局限性表现在，用非线性拉伸的方式增强了NIR和R的反射率的对比度。
对于同一幅图象，分别求RVI和NDVI时会发现，RVI值增加的速度高于NDVI增加速度，即NDVI 对高植被区具有较低的灵敏度；（4）NDVI能反映出植物冠层的背景影响，如土壤、潮湿地面、学、枯叶、粗超度等，且与植被覆盖有关；2.Simple Ratio Index比值植被指数在近红外波段范围绿叶的散射与红波段范围叶绿素吸收的比值。
江苏省主要农作物碳足迹动态及其构成研究
国对外承诺的 ２０２０ 年目标，成为世界上减排力度最大、减排贡献最多
的国家，碳减排成效显著．２０２０ 年 ９ 月 ２２ 日，习近平总书记在第七十
五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，指出“ 中国将提高国家
自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，ＣＯ ２ 排放力争 ２０３０ 年前
樊建凌（ 通信作者） ，男，博士，教授，研究
方向为环境土壤学．ｊｌｆａｎ＠ ｎｕｉｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
内外学者从不同角度对农业生产碳排放和碳足迹问题开展了相关研
估人类活动对环境产生影响的方法在多个行业具有广泛应用，其中
１ 南京信息工程大学 环境科学与工程学院 ／
江苏省大气环境监测与污染控制高技术研
究重点实验室 ／ 大气环境与装备技术协同
程中农资投入碳排放总和，单位为 ｋｇ（ＣＯ２ ⁃ｅｑ）·ｈｍ －２ ．
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张传红，等．江苏省主要农作物碳足迹动态及其构成研究．
１１２
ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕａｎｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｃａｒｂｏｎ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｃｒｏｐｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｊｉａｎｇｓｕ ｐｒｏｖｉｎｃｅ．
０ ３３±０ ０２ ｋｇ（ ＣＯ ２ ⁃ｅｑ）·ｋｇ －１ ．然而，关于长时序的
和
农业碳足迹动态变化及其构成评估的研究还很少．
本文采用生命周期评价（ ＬＣＡ） 方法构建农作物
生产碳足迹评估模型，以农业经济水平位列全国第
三的江苏省为研究区域
［８］
，选择省内种植面积和产
基于MODIS数据的江苏省植被指数时空变化特征研究
０ 引言
植被指数是描述植被数量 、 质量 、 植被长势和生物量等指标的指示参数… ， 是地面植被参数与相应遥 感 影像 的桥梁 ． ＤＳ卫 星数据 可 以 同时提 供 陆地 、 边界 及 其 特性 、 顶温 度 、 洋水 色 、 游植 物 、 ＭＯ Ｉ 云 云 海 浮 大
气水 汽 和温度 、 臭氧 、 地表温度 等特征信 息 ， 加上 较 高的时 间分辨 率和 易获取 性 ， 广泛地 应用 于地球 科学 被 的综 合研究 中 Ｊ如 大范 围年度植 被变 化 ］土地覆盖 及 分类 ［ 、 被 生产 力 与生 物量 估算 ． 、 地退 ， 、 ７植 ］ ９土 ］ 化监 测 ¨ 干旱监测 ¨ 洪涝灾 害监 测 ¨ 虫灾 监测 ¨ 引、 、 、 等领域 ．
１２ １ 几何校 正 ．．
换法（ ｅ ｕａ ｉ ｇｌｉ ａ ｉ ） Ｄ ｌ ｎｙ ｒ ｎｕａｏ ｗ ｒ ｎ 和双线性插值法进行校正． ａ ｔａ ｔｎ ｐ ｇ 在几何校正中， 图投影类型为等角投影 ， 地 椭球 体为 Ｋ ａｏ ｓｙ ｒｓｖｋ ．
收 稿 日期 ： ０ ９１ －２ ２ ０ ．０２
作者简介 ： 朱洪芬（９２ ）女 ， １８一 ， 山西临汾人 ， 山西农业大学 资源与环境 学院教师 ， 士 ， 硕 主要从 事遥感 与地理信 息系统应
用方 面的研究 ．
第 ２期
朱 洪芬 ： 于 ＭＯ Ｉ 基 ＤＳ数据 的江苏省植被指数 时空 变化特征研究
・ １・ ９
ａ Ｂｗ ｉ ． ｏｔ ｅ现象 Ｂｗｉ ａｐ ａａｃ ；ｂ Ｂ ｗｉ ｏ ｔ ｐ ｅｒｎｅ ． ｏ ｔ ｅ ｅ现象 去除 ｔｅｉ ｇ ｉ ｏ ｔ ｅ ｏｅ ｈ ｅｗｔ Ｂｗｉ ｒｍ ｖｄ ｍａ ｈ ｅ
图 １ ＭＯ Ｉ ＤＳ图像 对 比
植被光谱分析与植被指数计算
植被光谱分析与植被指数计算在遥感中，常常结合不同波长范围的反射率来增强植被特征，如植被指数（vegetation indices——VI）的计算，植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
本文总结现有植被指数，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
包括以下内容：∙ ∙●植被光谱特征∙ ∙●植被指数∙ ∙●HJ-1-HSI植被指数计算1.植被光谱特征植被跟太阳辐射的相互关系有别于其他物质，如裸土、水体等，比如植被的“红边”现象，即在<700nm附近强吸收，>700nm高反射。
很多因素影响植被对太阳辐射的吸收和反射，包括波长、水分含量、色素、养分、碳等。
研究植被的波长范围一般为400 nm to 2500 nm，这也是传感器设计选择的波长范围。
这个波长范围可范围以下四个部分：∙∙●可见光（Visible）：400 nm to 700 nm∙∙●近红外（Near-infrared——NIR）：700 nm to 1300 nm∙∙●短波红外1（Shortwave infrared 1—— SWIR-1）：1300 nm to 1900 nm∙∙●短波红外2（Shortwave infrared 2——SWIR-2）：1900 nm to 2500 nm其中NIR和SWIR-1的过渡区（1400nm附近）是大气水的强吸收范围，卫星或者航空传感器一般不获取这范围的反射值。
基于多光谱数据的植被水分反演及其在旱情评估中的应用分析
个滞后的过程 ，因而降水 的变化对植被水 的影响也存在一定滞后效应 。 在上述分析基础之 ， 时间和空 从
问尺度对植被水分在旱情监测和评估中的应用进行了评价 。通过时 间合 成以及与 其他数据 （ 如历 史数据 ） 的 结合 ，呵克服多光谱 数据的 自身不足 ， 提高多光谱 遥感 数据在旱情 监测 和评估 的应用性 。 关键词 多光谱遥感 ； 植被水分 ；旱情监测
存在着时效性 差、代 表 范 围有 限 、需要 大 量 人力 物 力 的缺
点 ，难 以 实 现 实 时 、 范 的 动 态 监 测 。随 着 遥 感 技 术 的 不 大
断发展 ，利用遥感手段进 行植 被水分 监测 ， 弥补 了传 统方法 的不足 ，为实时 、 快速 、大范 围的动态监测 和 区域 评估 提供
源。
干旱是影 响我 闲工农业生产和社会经济发展的 主要 自然 灾 害之一 。遥感数据 困其 自身特点 ，在 旱灾监测 、旱情 评估 中发挥 ＿ 『重要作用 ， 为抗旱救灾提供 了实时 、动态 的旱情评
估 数 据 。目 前 ， 用 较 为 Ｊ 的 旱情 遥 感 监 测 评 估 方 法 ，主 应 泛
传感器之一 ， 拥有 ３ ６个波段的光谱观测数据 ， 这些数据有 助 于深入理解全球陆地 、海洋 和低层 大气 内的动 态变化 过程 。 ＭＯＤ Ｓ５０ｍ数据集 中有 ７个波 段 （ １ ，包括 ｒ植 被状 Ｉ ０ 图 ）
践 ，同时 在 灾 评 估 、火 险评 价 等 方 面 也 得 到 了 一 定 应
作为重要的植被状态指数 ， 早情监测 与评估 中得到 了一定 在 本文以 ２ １ ０ ０年初西 南地 发牛 的大旱 为案例 ， 用 多 利 光谱遥感数据进 行植 被含水量的提取 和时序分析 ， 结合 台 并 站的气象数据 ， 对植被含水量在旱情监测 中的应 用进行 分
植被指数模型详解
ENVI下植被指数模型详解植被指数（VI）是两个或多个波长范围内的地物反射率组合运算，以增强植被某一特性或者细节。
所有的植被指数要求从高精度的多光谱或者高光谱反射率数据中计算。
未经过大气校正的辐射亮度或者无量纲的DN值数据不适合计算植被指数。
目前，在科学文献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
在ENVI中，根据对植被波谱特征产生重要影响的主要化学成份：色素（Pigments）、水分（Water）、碳（Carbon）、氮（Nitrogen），总结了7大类实用性较强的植被指数，即：宽带绿度、窄带绿度、光利用率、冠层氮、干旱或碳衰减、叶色素、冠层水分含量。
这些植被指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况、叶绿素含量、叶子表面冠层、叶聚丛、冠层结构、植被在光合作用中对入射光的利用效率、测量植被冠层中氮的相对含量、估算纤维素和木质素干燥状态的碳含量、度量植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量等。
下面是7大类27种植被指数的说明，这些植被指数都是经过严格生物条件下测试的。
1宽带绿度——BroadbandGreenness(5种)宽带绿度指数可以简单度量绿色植被的数量和生长状况，它对植物的叶绿素含量、叶子表面冠层、冠层结构比较敏感，这些都是植被光合作用的主要物质，与光合有效辐射（fAPAR）也有关系。
宽带绿度指数常用于植被物候发育的研究，土地利用和气候影响评估，植被生产力建模等。
宽带绿度指数选择的波段范围在可见光和近红外，一般的多光谱都包含这些波段。
下面的公式中规定波段的中心波长：ρNIR=800nm，ρRED=680nm，ρBLUE=450nm。
1)归一化植被指数（NormalizedDifferenceVegetationIndex——NDVI）NDVI众所周知的一种植被指数，在LAI值很高，即植被茂密时其灵敏度会降低。
其计算公式为：NDVI=(式1)值的范围是-1~1，一般绿色植被区的范围是0.2~0.8。
遥感图像农作物干旱检测方案
遥感图像农作物干旱检测方案遥感图像农作物干旱检测方案农作物干旱是目前全球面临的一大挑战，因此，利用遥感图像来进行农作物干旱检测具有重要意义。
以下是一个基于遥感图像的农作物干旱检测方案，按照步骤进行分析。
第一步：获取遥感图像首先，需要获取高分辨率的遥感图像，可以从各种卫星或无人机平台获取。
这些图像应该包含农田区域的信息，以及对应的多光谱或高光谱数据。
第二步：预处理在进行干旱检测之前，需要对遥感图像进行预处理。
这包括去除图像噪声、校正辐射校准系数和大气校正。
这些步骤可以提高图像质量，减少干扰因素对干旱检测的影响。
第三步：提取植被指数植被指数是评估农作物健康状况和干旱程度的重要指标。
常用的植被指数包括归一化植被指数（NDVI）和差值植被指数（DVI）。
通过计算每个像素点的植被指数值，可以得到整个农田区域的植被指数图像。
第四步：建立干旱指标基于植被指数图像，可以建立干旱指标。
干旱指标将考虑植被的健康状况和水分胁迫情况，通常使用NDVI和地表温度的组合。
例如，可以计算NDVI和地表温度之间的相关性，以获得干旱指数图像。
第五步：制定干旱分类标准制定干旱分类标准是判断农田干旱程度的关键。
可以基于历史数据和专家知识，将干旱指数的不同范围划分为不同的干旱类别。
例如，可以将干旱指数小于0.2的区域定义为轻度干旱，0.2到0.4之间的区域定义为中度干旱，大于0.4的区域定义为重度干旱。
第六步：干旱检测与分析根据干旱指数和干旱分类标准，可以对农田进行干旱检测和分析。
可以制作干旱程度的空间分布图，以及根据时间序列数据进行干旱趋势分析。
此外，还可以通过比较不同时间点的干旱指数图像，了解干旱的发展情况。
第七步：结果验证最后，需要对干旱检测结果进行验证。
可以与实地观测数据进行对比，以评估遥感图像的准确性和可靠性。
如果发现存在差异，可以进行模型调整和参数优化，以提高干旱检测的精度。
综上所述，基于遥感图像的农作物干旱检测方案可以通过获取图像、预处理、提取植被指数、建立干旱指标、制定干旱分类标准、干旱检测与分析以及结果验证等步骤来实现。
干旱预警指标初探
干旱预警指标初探摘要：干旱预警指标通常需结合历史数据、模型预测和专家判断等，来确定干旱程度和预警级别，以提前采取相应的应对措施。
长期监测和分析这些指标对于干旱的预警和管理具有重要意义。
关键词：干旱预警；指标分析引言干旱灾害是影响经济社会发展的主要自然灾害之一。
近年来，随着经济社会的快速发展、城市化建设进程加快以及人口的增长，广西地区水资源短缺现象日趋严重。
加之气候变化的影响，广西干旱灾害频次增加、范围扩大、损失加重，严重威胁着广西地区的粮食安全、供水安全和生态安全。
一、干旱的概念及成因干旱是指一个地区长时间持续缺乏降水的气候状况。
产生干旱的成因有多种：第一，气候变化：全球气候变化导致了降水模式的改变，某些地区可能会变得更加干燥。
气候变暖还可能引发更频繁和严重的干旱事件。
第二，高气压系统：高气压系统可以导致干燥的条件，阻止了湿润空气流向特定地区，导致缺乏降水。
第三，地理特征：例如大陆性气候和山脉的存在会影响降水分布。
内陆地区通常较干燥，因为它们远离海洋和湿气来源，而山脉可以阻挡湿气的运输。
第四，水循环中的变化：与降水量相比，蒸发速率的增加也可能导致干旱。
当高温和干燥的天气条件合二为一时，水分蒸发更快，导致土壤和植被变干。
第五，土壤条件：贫瘠的土壤质地和缺乏水分的土壤也会导致干旱。
这使得土壤无法保持足够的湿度来支持植物生长。
这些成因的相互作用可以造成不同程度的干旱，对农业、水资源和人类生活产生重大影响。
人们可以通过科学的水资源管理、农业技术创新和环境保护来应对干旱问题。
二、广西地区干旱预警指标广西地区干旱预警指标通常基于水文气象观测数据和植被指数等信息进行分析。
以下是一些常用的干旱预警指标。
（一）干旱预警指标第一，降水量指标：干旱与降水不足密切相关，因此观测和分析降水量是一项重要指标。
可以考虑的指标包括年、月、季度或特定时段的降水量累积值和降水强度。
第二，蒸发指数：蒸发指数反映了水分从土壤和表面水体中蒸发到大气中的速率。
ndvi时间序列影像合成方法-概述说明以及解释
ndvi时间序列影像合成方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言概述NDVI（Normalized Difference Vegetation Index，归一化植被指数）是遥感领域中广泛应用于植被检测和监测的关键指标之一。
它通过计算可见光和近红外波段的反射率之差的比值，提供了植被的健康状况和生长状态的定量描述。
NDVI的时间序列影像合成方法是一种将多个时期的NDVI影像融合为一幅单一影像的技术，可以用于分析植被的动态变化和趋势。
随着遥感技术的快速发展和卫星数据的广泛应用，获取大范围、高分辨率的NDVI时间序列影像已经成为可能。
通过合成多个时期的NDVI影像，我们可以获得一幅完整的植被生长过程图像，以便更好地理解和研究植被的演变过程。
同时，NDVI时间序列影像合成方法也为植被监测、气候变化研究、生态环境评估等提供了可靠的数据基础。
在本文中，我们将介绍一些常用的NDVI时间序列影像合成方法，包括像元级方法和基于统计学的方法。
像元级方法通过对每个像元的NDVI数值进行运算融合，可以较为精细地重建植被动态变化的图像。
而基于统计学的方法则通过对NDVI数据进行统计分析，提取出植被生长的趋势和周期性变化，适用于大范围植被监测和研究。
本文的结构如下：引言部分对NDVI时间序列影像合成方法进行概述，明确文章的目的和意义；正文部分将详细介绍像元级方法和基于统计学的方法，并比较它们的优劣；最后，结论部分将总结本文的主要内容，并对未来可能的研究方向进行展望。
通过本文的阅读，读者将了解到NDVI时间序列影像合成方法的基本原理和应用意义，以及不同方法之间的特点和适用范围。
希望本文能为遥感研究人员和相关领域的科研工作者提供有益的参考和指导。
1.2 文章结构部分的内容:本文按照以下结构进行论述：第1章简介1.1 概述本章主要介绍本文的研究背景、研究目的以及数据来源和研究方法等，为读者提供研究主题的整体背景和意义。
1.2 文章结构本章将对整篇文章的结构进行概括性介绍，包括各个章节的内容和安排，以便读者了解文章的整体框架，明确每个章节的主要内容。
基于MODIS数据的农业干旱监测方法对比分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ｒｅ ｔ ， ｒ ｕ ｈ ａ ｅ ｏ ｒ ｗｉｅｐ ｏ ｌｍ ， ｉｈ ｉ ａ ｆｃ ｉｇ Ｃ ｎ ｒ ｎ ｒ ｅ ｉｕ ｌ ． ｅＮｏ ｔ ｈ ｎ ｓｒ ｃ ： ｕ ｒ ｎ ｌ ｄ ｏ ｇ ｔｈ ｓｂ ｃ ｍｅａ ｗｏ ｌ ｄ ｒ ｂｅ ｗｈ ｃ ｆｅ ｔ ｈ ａｍｏ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｓ ｒ ｓ Ｔｈ ｒｈ Ｃ ｉ ｙ ｄ ｓ ｎ ｉ ｏ ｙ ａ Ｐ ａｎ ｉ ｔ ｅｍａ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ａ ｅ ｆｇ ａｎ ｎ ｈ ｉ ｄ ｉ ｇ ｅ ｔ ｍｉ ｄ ｄ ｅ ｔ ｒ ｕ ｈ ． ｅ ｅｏ ｅ ｔ ｅｄ ｏ ｇ ｔｍｏ ｉ ｒｎ ｏ ｇ ｉ ｌｉ ｓ ｈ ｉ ｐ ｏ ｕ ｔ ｒａｏ ｒ ｉｓａ ｄ ｔ ｅｙ ｅ ｒ ｌ ｌ ｔ ｕ Ｏ ｄ ｏ ｇ ｔ Ｔｈ ｒ ｆ ｒ ， ｈ ｒ ｕ ｈ ｎ ｔ ｉ ｇ ｆ ｒａ ｒ— ｎ ｏ ｌ ｓ ａ ｙｉ ｅ ｏ ｃ ｌｕ ａ ｒ ａ ｓｏ ｒ ａ ｉｎ ｆｃ ｎ ｅ Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｗｅ ｆ ｓ ｌ ｏ ａ ｅ ｈ ｓ ｉ ｔ ｎ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｏ ｏ ｌｍｏ ｓ ｕ ｅ ａ ｉ ｅ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ ｅ ｓ ｉ ｆｇ ｅ ｔ ｓｇ ｉｉａ ｃ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｉ ｔｙ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔｍａ ｉ ｒ ｃｓｏ ｆ ｓ ｉ ａ ｒ ｏ ｉｔ ｒ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ｆ
情 的动态 监测 对我 国农ห้องสมุดไป่ตู้业 生产 具有重 要 的意 义 。 农业 干旱 的本 质是 土 壤 水 分 含量 太 低 ， 法 满 无
道 信息 ， 传 统 指 数 相 比， 含 了 更 丰 富 的 光谱 信 与 包
息 。但 是 ， 其 他 指 数 相 比 ， 前 利 用 Ｖｓ 与 当 ｗＩ和 ＮＭＤ 进 行 大 尺 度 农 业 干 旱 监 测 的研 究 较 少 。 因 Ｉ 此 ， 文综 合 考 虑 植 被 指 数 和 冠 层 温 度 数 据 ， 于 本 基 ２０ ０ ４年冬 小麦 生 长季节 （ 青 ～成 熟 ） 返 ４月 ～６月 上
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。
农业干旱指标的研究进展简述
１１ 土 壤 湿度 ．
ｍ ； ； ｍｐ ３ Ｊ 作物生长开始时根系分布层的土壤平均含水量， 以水
层深度表示 ， 单位 ｍ ｐ为根系分布层 内ｌ 雨量所增加的土 ｍ；。 ｍｍ 壤含水量 ； 相应生长期的地下水补给量 ， 单位 ｒｍ； 为生 ａ ｗ。
长期内作物正常生长 ， 达到高产水平 时的需水量 ， 单位 ｍ Ｐ ｍ；
，
ｐ ｐ ｇ
式中 ： 作物生长期降雨量 ； ｅ 助 Ｒ 为径 流量及深层渗漏雨量 ；０ ｐ 为作物生长初期根系层土壤含水量 ； 每 ｌ 降水量增加 的 ｐ ｍｍ
征， 综合 干旱指数 的研制仍然只能是处在不断探索和完善的研
究 中。在应用 的过程中我们可 以根据研究 的 目的、 向以及数 方
消毒 管 井一 水 泵一 蓄 水 池一 管 网一 用户
随着社会主义新农村的建设，农民的生活水平不断提高，
对饮用水有了新 的、 更高的要求。新农村建设中的饮水要从水 质、 水量 、 方便程度和保证 率四个方面加 以改善 。
式中 ： 为作 物旱情指标 ； 为时段降雨量 ； 为 时段 内地下水 Ｐ Ｇ 补给量 ； 为时段初作物根系活动层 内土壤含水量 ； 为时 Ｗ。 Ｗ 段柬作物根系活动层 内土壤 适宜含水量 ； 为作 物根系活动 Ｗｏ 层内土壤凋萎含水量 ； Ｉ 为时段 内灌溉量 ； Ｔ Ｅ 为时段 内充分供水 条件下作物潜在需水量。
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［ ２ ］冯平 ， 绍 飞 ， 李 王仲 任． 旱 识 别 与 分 析 指 标 综 述 【． 国农 干 Ｊ中 】 … ）
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植被指数整理介绍
植被指数介绍目录1. 植被指数概述 (2)2. 植被指数的分类 (2)2.1不考虑影响因子 (2)2.2考虑影响因子 (3)2.2.1 消除土壤因子 (3)2.2.2 消除大气因子 (3)2.2.3 消除综合因子 (4)3. 植被指数的应用 (4)3.1生态 (4)3.2林业 (6)3.3农业 (8)3.4环境 (9)3.5海洋 (10)参考文献 (11)1.植被指数概述植被指数是用不同波段的植被-土壤系统的反射率因子以一定形式组合成的参数，它与植被特征参数间的函数联系比单一波段值更稳定、可靠[1]。
从物理意义上看，植被指数是利用绿色植被的反射光谱特征：在红光波段的吸收和在近红外波段的高反射之间的差异，来达到区分绿色植物与其他地物的目的。
由于植被-土壤系统是一个复杂的非朗伯体系，它的反射率因子受到各种因素的影响，因此，对于任何单一波段反射率，都会因任一个因素的变化而导致巨大变化，但当同时应用两个或多个波段时，就可以部分消除某因素带来的影响，还可以应用植被指数的某种形式最大限度地抑制土壤背景信息，突出植被信息。
植被指数涉及的应用领域各异，用途广泛。
它可用来诊断植被一系列生物物理参数：叶面积指数（LAI）、植被覆盖率、生物量等；又可用来分析植被生长过程：净初级生产力（NPP）和蒸腾等，在应用时要根据不同的实际情况选用。
而且植被光谱表现为植被、土壤亮度、环境影响、阴影、土壤颜色和湿度的复杂混合反应，所以植被指数的影响因子很多，具体使用时应适时修正。
2.植被指数的分类基于各种应用目的和应用情况，发展了许多不同的植被指数，这些指数都有各自的优缺点和适用条件，针对不同的应用需求，对影响因子的消除程度要求也不同。
按照是否考虑影响因子将植被指数分成两大类。
2.1不考虑影响因子植被指数最早的发展是为了估算和监测植被覆盖，不考虑任何影响因子，简单地将波段进行线性组合或比值，基于经验方法发展了比值植被指数RVI和针对Landsat MSS特定遥感图像的土壤亮度指数SBI、绿度植被指数GVI、黄度植被指数YVI。
植被指数——精选推荐
植被指数植被指数（Vegetable Index）植被指数是不同遥感光谱波段间的线性或⾮线性组合，被认为能作为反映绿⾊植被的相对丰度和活性的辐射量值（⽆量纲）的标志，是绿⾊植被的叶⾯积指数（LAI）、盖度、叶绿素含量、绿⾊⽣物量以及被吸收的光合有效辐射（APAR）的综合体现。
⽬前，在科学⽂献中发布了超过150种植被指数模型，这些植被指数中只有极少数是经过系统的实践检验。
植被指数主要反映植被在可见光、近红外波段反射与⼟壤背景之间差异的指标，各个植被指数在⼀定条件下能⽤来定量说明植被的⽣长状况。
1、健康的绿⾊植被在NIR和R的反射差异⽐较⼤，原因在于R对于绿⾊植物来说是强吸收的，NIR则是⾼反射⾼透射的；2、建⽴植被指数的⽬的是有效地综合各有关的光谱信号，增强植被信息，减少⾮植被信息3、植被指数有明显的地域性和时效性，受植被本⾝、环境、⼤⽓等条件的影响⼏种常⽤的植被指数及其应⽤（⼀）⽐值植被指数（RVI)公式：RVI=ρNIR/ρRED(近红外波段反射率/红光波段反射率)特征：植被覆盖度影响RVI，当植被覆盖度较⾼时，RVI对植被⼗分敏感；当植被覆盖度<50%时，这种敏感性显著降低；值的范围是0-30+，⼀般绿⾊植被区的范围是2-8。
RVI受⼤⽓条件影响，⼤⽓效应⼤⼤降低对植被检测的灵敏度，所以在计算前需要进⾏⼤⽓校正，或⽤反射率计算RVI。
应⽤：①利⽤⽐值植被指数研究城市建设⽤地扩张速率，预测或规划城市未来今年的发展前景。
不同⽤地的地表温度由⾼到低排序是城镇⽤地、⼯矿与交通⽤地、农村宅基地、林地、旱地，说明建设⽤地的地表温度较⾼，其⽐值植被指数较⾮建设⽤地⼩。
RVI的平均值Ｍ和标准差Ｄ可以作为定量指标来提取建设⽤地：RVI ≤Ｍ-Ｄ/２为建设⽤地；RVI＞Ｍ-Ｄ/２为⾮建设⽤地。
②可⽤于实时、快速、⽆损监测作物氮素状况，这对于精确氮肥管理有重要意义。
利⽤⾼光谱⽐值指数RSI(990,720)来估算⼩麦叶⽚氮积累量为便携式⼩麦氮素监测仪的研制开发及遥感信息的快速提取提供了适⽤可⾏的波段选择与技术依据。
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基于植被健康指数的2001—2018年间江苏省农业干旱时空分析1. 引言1.1 研究背景江苏省是我国农业发达地区之一，农业对经济发展和人民生活都有着重要的意义。
随着气候变化的加剧，干旱等极端气候事件的发生频率和强度也在逐渐增加，给江苏省的农业生产带来了不小的挑战。
对江苏省农业干旱进行及时监测和分析，对于提高粮食产量和保障粮食安全具有重要意义。
在过去的研究中，很多学者都通过植被健康指数来监测干旱情况，这是因为植被对水分的需求非常敏感，干旱条件下植被的生长状态会受到明显影响。
通过植被健康指数的变化来反映干旱程度是一种较为常见的方法，并且在很多研究中取得了较好的效果。
关于江苏省农业干旱的时空分析研究相对较少，尤其是基于植被健康指数的方法。
本研究旨在通过分析2001—2018年间江苏省的植被健康指数变化，结合农业干旱监测方法，深入探讨江苏省农业干旱的时空特征，为该地区的农业生产提供科学依据和参考。
1.2 研究意义农业干旱是农业生产中常见的自然灾害之一，对农作物生长和产量造成不利影响。
通过对植被健康指数和农业干旱进行时空分析，可以更好地了解江苏省农业面临的挑战和问题，为有效应对干旱灾害提供科学依据。
研究植被健康指数在江苏省的变化趋势，不仅有助于评估植被覆盖情况及变化趋势，还可以反映出江苏省的生态环境状况。
结合农业干旱监测方法，可以更加准确地判断农业干旱的情况，为农作物生产提供更好的决策支持。
通过对2001—2018年间江苏省农业干旱时空分析，可以揭示不同时间段和地区的农业干旱变化规律，为研究江苏省农业干旱的趋势提供参考。
探讨植被健康指数与农业干旱之间的关系，进一步探讨如何通过监测植被健康指数来提前预警农业干旱，为农业生产提供更好的保障。
本研究不仅有助于深入了解江苏省农业干旱的特点和趋势，还可以为农业生产提供科学依据和决策支持，促进江苏省农业的可持续发展。
1.3 研究方法本研究采用了多种方法和技术来实现基于植被健康指数的江苏省农业干旱时空分析。
主要包括以下几个步骤：1. 数据采集：我们收集了2001年至2018年期间的遥感影像数据，包括MODIS和Landsat系列数据。
这些数据具有不同的空间分辨率和时间分辨率，能够提供全面的植被信息和干旱监测数据。
2. 植被健康指数计算：基于收集到的遥感影像数据，我们计算了2001年至2018年间江苏省的植被健康指数。
植被健康指数是通过计算植被的叶绿素含量和生长情况来评估植被的健康状况的指标。
3. 农业干旱监测方法：我们采用了基于植被健康指数的农业干旱监测方法来分析江苏省的农业干旱情况。
通过比较植被健康指数的变化，我们能够有效地监测干旱的发生和程度。
4. 时空分析：我们进行了江苏省农业干旱的时空分析，包括对不同年份和地区的干旱情况进行比较和统计。
通过时空分析，我们能够更好地了解江苏省农业干旱的时空分布规律。
以上就是本研究中使用的研究方法，通过这些方法的综合运用，我们能够对江苏省农业干旱的情况做出深入的分析和评估。
2. 正文2.1 植被健康指数的概念植被健康指数（Vegetation Health Index，VHI）是一种综合评价植被生长状况的指标，常用于监测植被健康情况和预测植被覆盖度。
植被健康指数通常由植被指数（例如NDVI）、温度指数和土壤湿度指数组成。
植被指数主要反映植被的光合作用强度，温度指数反映气温对植被生长的影响，土壤湿度指数反映土壤含水量对植被生长的影响。
通过综合分析这些指标，可以得出植被健康指数的数值，数值越高表示植被生长状况越好，数值越低表示植被受到严重影响。
植被健康指数的变化可以反映出植被对环境变化的响应，对于农业干旱监测和预警具有重要意义。
在农业领域，植被健康指数可以用来评估农作物的生长状况、监测干旱灾害情况、指导农业生产等。
通过监测植被健康指数的变化，可以及时发现植被生长异常和干旱风险，为农业生产提供科学依据和决策支持。
深入研究植被健康指数在农业干旱监测中的应用具有重要意义。
2.2 农业干旱监测方法农业干旱监测方法主要是通过植被遥感数据来进行分析和监测。
植被遥感数据是指通过卫星遥感等手段获取的反映植被生长状况的数据，其中植被健康指数是关键指标之一。
1. 遥感影像获取和预处理：农业干旱监测的第一步是获取植被遥感影像数据，通常使用的卫星有MODIS、Landsat等。
获取到遥感影像后，需要进行预处理，包括辐射定标、大气校正等，确保数据的准确性和可用性。
2. 植被指数计算：在植被遥感数据中，植被指数是反映植被健康状况的重要指标。
常用的植被指数包括NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）、EVI（Enhanced Vegetation Index）等。
通过计算植被指数，可以直观地反映出植被的生长状况。
3. 干旱监测模型构建：利用植被遥感数据和气象数据，可以构建各种干旱监测模型，如基于植被指数的干旱指数模型、基于时序变化的监测模型等。
这些模型可以帮助研究人员及时监测干旱情况，为农业生产提供参考。
4. 数据分析和结果展示：通过对监测数据进行分析和处理，可以得出江苏省农业干旱的时空分布情况，为农业生产提供科学依据和决策支持。
也可以通过数据可视化技术将监测结果直观地展示给相关部门和公众。
2.3 江苏省农业干旱情况分析江苏省是我国重要的农业生产大省，农业干旱对该省的农业生产产生了重要影响。
根据历史气象数据统计分析，江苏省的农业干旱主要表现为缺水、高温和少雨等特点。
在过去的几年里，江苏省的农业干旱频发，给当地农民的生产生活带来了不小的困扰。
江苏省位于中国东部沿海地区，气候温和湿润，但受季风影响较大，年降水量分布不均，容易出现干旱。
特别是在夏季，高温干燥的天气往往会引发农业干旱，造成作物生长受阻，甚至减产甚至绝产。
农业干旱对江苏省的主要农作物如水稻、小麦等产生了较为严重的影响。
在干旱年份，作物生长周期中的关键阶段往往无法得到足够的水分供应，导致作物干旱，出现萎蔫、凋谢等现象，最终影响产量。
农业干旱还会导致土壤干旱、地下水位下降等问题，进一步加剧了农作物的生长困难。
了解江苏省的农业干旱情况，及时采取相应的应对措施，对维护当地农业生产稳定，保障粮食安全具有十分重要的意义。
未来的研究工作还需要深入探讨江苏省农业干旱的预测和监测方法，提高抗灾能力，减轻灾害损失。
2.4 2001—2018年间江苏省植被健康指数变化分析在过去的18年间，江苏省的植被健康指数呈现出明显的变化趋势。
通过对遥感数据的分析，我们发现2001年至2008年间，江苏省的植被健康指数呈现出逐渐增加的趋势，主要是受到政府政策的扶持和气候条件的有利影响。
自2008年以后，植被健康指数开始出现波动，尤其是在2011年至2013年间，植被健康指数急剧下降，这可能是受到气候极端事件和人为因素的影响。
在近几年，江苏省的植被健康指数虽有所回升，但整体上仍然呈现出波动增长的状态。
这种变化与气候变暖、湿度变化、土地利用变化等因素密切相关。
尤其是在城市化进程加快的情况下，农田面积受到压缩，农作物的生长环境受到威胁，导致植被健康指数的波动。
为了更好地保护江苏省的农业生产，我们需要加强对植被健康指数的监测和分析，及时发现植被健康状态的变化趋势，并制定相应的政策和措施来应对，以确保江苏省农业的可持续发展。
2.5 江苏省农业干旱时空分析江苏省是中国东部沿海地区的一个重要农业省份，农业对江苏省的经济发展起着至关重要的作用。
受到气候变化等因素的影响，江苏省农业面临着严峻的干旱挑战。
了解江苏省农业干旱的时空分布情况对于做好农业生产规划和应对气候变化具有重要意义。
在过去的几年中，江苏省农业干旱情况呈现出明显的时空特征。
在空间上，受气候和地形的影响，江苏省干旱主要集中在苏北地区，尤其是淮安、连云港等地。
在时间上，干旱发生的频率和持续时间逐渐增加，给当地农作物的生长和产量带来了巨大的影响。
为了更深入地了解江苏省农业干旱的时空分布规律，研究人员利用遥感技术和气象数据进行了相关分析。
他们发现，江苏省农业干旱主要受到气温、降水和植被状况的影响，植被健康指数的变化可以反映出干旱程度的严重程度。
通过对江苏省2001年至2018年的植被健康指数和干旱情况进行分析，发现植被健康指数与农业干旱的时空分布存在一定的相关性。
在干旱发生期间，植被健康指数呈现出显著下降的趋势，反映了干旱对植被生长的不利影响。
不同地区的农业干旱情况存在明显的时空差异，这为未来的农业生产和水资源管理提供了重要的参考依据。
综合以上分析结果，可以看出江苏省农业干旱在时空分布上呈现出明显的特征，植被健康指数与干旱存在一定的相关性。
今后，研究人员可以通过进一步的深入研究，找出更有效的农业干旱监测和预警方法，为江苏省的农业生产提供更好的支持和保障。
3. 结论3.1 江苏省农业干旱的趋势江苏省农业干旱的趋势分析显示，从2001年至2018年间，江苏省的农业干旱呈现出逐渐加重的趋势。
在这18年的时间里，江苏省农业干旱的频率和强度均有所增加，给农作物生长和农业生产带来了不利影响。
主要表现在干旱事件频率的增加和干旱持续时间的延长。
统计数据显示，江苏省干旱事件的数量逐年增加，且干旱持续时间也呈现出逐渐延长的趋势。
这意味着江苏省的农作物面临着更频繁和更长时间的干旱威胁，对农业生产造成了严重影响。
与此江苏省农业干旱的空间分布也呈现出不均衡性。
南部沿海地区由于受到季风影响，干旱事件相对较少，而北部内陆地区则比较容易受到干旱影响。
这种空间分布的不均衡性使得部分地区的农作物更容易受到干旱的影响，需要采取更多的灌溉和水资源管理措施。
综合以上分析，江苏省农业干旱的趋势呈现出逐渐加重的态势，需要加强农业灾害监测和预警系统的建设，提高农业抗灾能力，保障农业生产的稳定和可持续发展。
还需要加强水资源管理和节约利用，以减轻干旱对农业生产的影响，促进农业的可持续发展。
3.2 植被健康指数与农业干旱的关系需求等等。
植被健康指数(Vegetation Health Index，VHI)是反映植被生长状态的重要指标，可以反映植被的健康程度和生长状况。
农业干旱对植被生长有着显著的影响，通常会导致植被的逐渐凋零和衰弱，从而影响农作物的产量和质量。
植被健康指数与农业干旱之间存在着密切的关系。
通过对植被健康指数和农业干旱的监测和分析，可以发现它们之间存在着一定的对应关系。
在农业干旱持续时间较长的情况下，植被健康指数往往会急剧下降，表现为植被的颜色变得黄枯，叶片卷曲等现象。
反之，当农业干旱得到缓解或改善时，植被健康指数会逐渐恢复到正常水平，植被的生长状态也会逐渐改善。
通过监测和分析植被健康指数与农业干旱之间的关系，可以及时发现农业干旱对植被的影响，为农业生产提供科学依据和决策支持。