农业干旱监测研究进展与展望
稻田水旱轮作生态效应研究进展及发展建议
稻田水旱轮作生态效应研究进展及发展建议1. 引言1.1 研究背景稻田水旱轮作是一种传统的农业生产模式，通过轮作稻田湿旱和湿润两种耕作方式，可以有效地提高土壤的养分和水肥一体利用效率，进而提高作物产量和质量。
随着人们对农业可持续发展的追求，稻田水旱轮作生态效应的研究逐渐受到关注。
稻田水旱轮作对生态环境的影响是研究的重点之一。
不同于传统的连作模式，稻田水旱轮作可以有效减少土壤中的土壤压实度和土壤侵蚀，有利于土壤保护和生态环境的改善。
通过水旱轮作可以有效调整土壤微生物群落和土壤养分平衡，促进土壤生态系统的健康发展。
研究稻田水旱轮作生态效应不仅有助于改善农田生态环境，提高农田生产力，也具有重要的生态意义和实践价值。
1.2 研究意义1. 关注生态环境保护。
稻田水旱轮作对生态环境具有一定的改善作用，可以促进土壤微生物的生长和繁殖，提高土壤肥力，减少土壤侵蚀，保护水源。
研究稻田水旱轮作的生态效应有助于我们找到更加环保和可持续的农业生产方式。
2. 探索农业生产的新模式。
稻田水旱轮作可以有效减少农药和化肥的使用量，降低生产成本，提高生产效率。
研究稻田水旱轮作的生态效应，可以为农业生产提供新的思路和方法，推动农业生产向更加绿色、可持续的方向发展。
3. 促进生态文明建设。
稻田水旱轮作是传统的农业生产方式，其生态效应的研究有助于我们传承和发扬优秀的农业文化，倡导生态文明理念，推动社会各界加强环境保护意识，共同建设美丽中国。
2. 正文2.1 稻田水旱轮作对生态环境的影响稻田水旱轮作是一种传统的耕作方式，在稻田种植水稻和旱作农作物的轮作过程中，不仅可以保持土壤肥力，提高土壤质量，还可以改善生态环境。
稻田水旱轮作对生态环境的影响主要表现在以下几个方面：1. 水稻栽培可以改善水质：水稻具有较强的吸水能力，可以有效降低水稻田中的水位，减少水中的富营养物质和有机污染物的浓度，降低水体富营养化的程度，改善水质。
2. 旱作农作物可以增加生物多样性：在稻田水旱轮作系统中，水稻和旱作农作物交替种植，可以增加生境的多样性，提供更多生态位，促进土壤微生物的多样性，有利于生态系统的平衡和稳定。
农业干旱指标研究与进展
第16卷第3期1998年9月 干旱地区农业研究Agr icultura l Research i n the Ar id Area s V o l.16N o.3Sep t.1998农业干旱指标研究与进展Ξ王密侠1 马成军2 蔡焕杰1(1西北农业大学农业水土工程研究所 712100) (2宁夏水利水电勘测设计院 750000)摘 要 介绍了评价农业干旱的降水量指标、土壤含水量指标、作物旱情指标(作物形态指标、生理指标、冠层温度指标)及综合性指标。
讨论了各类指标的研究进展及其应用于农业生产中的适用性与实用性,最后对农业干旱预报及其评价指标的研究发展作了简要介绍。
关键词 农业干旱 干旱指标 旱情预报中图分类号 S162.1水资源的日益短缺已愈来愈成为社会经济发展的限制因素,合理使用有限水资源已成为全社会关注的问题。
频繁发生的干旱也必然促使人们关注对农业干旱问题的进一步研究。
这其中也必然涉及到如何有效地对农业干旱进行监测,如何选择适宜的指标、恰当的方法来预测、评估旱情的发生、发展和变化情况,为使灌区可以最充分的利用有限水资源进行合理灌溉、使旱地最有效地利用天然降水提供基本依据。
1 干旱地区、农业干旱与旱灾评价指标辨异 干旱地区、农业干旱与旱灾的概念各不相同,其评价指标各异。
我们说一个地区属湿润区或干旱区,通常是以年、月降水量统计资料(如年降水量、季降水量、月降水量等)或降水量与可能蒸发量之比或差(如干燥度、湿润度、蒸发差等)作为区划或划分指标[1,3,5,9],它是对某一地区气候干旱与湿润程度的客观反映,它所描述的是某一地区的水分条件;说某地区某一时段内发生干旱,则指的是该时段内降雨与其多年均值发生了较大偏差这样一种事实,根据其影响范围不同,又可将干旱分为气象干旱,水文干旱,农业干旱与社会经济干旱等[2,7],其中农业干旱的发生则指的是这种偏差(旱灾为偏少)使该地区农业供水与需水状况不协调,农作物产生缺水的现象,农业干旱一般采用降水量指标、土壤含水量指标、作物旱情指标及综合类指标等来评价[3,12,13,14];旱灾的发生则指在干旱期农作物由于受缺水危害而不可避免地发生减产的情况。
我国西南干旱研究最新进展综述
我国西南干旱研究最新进展综述我国西南干旱研究最新进展综述近年来，我国西南地区的干旱问题日益突出，给农业生产、生态环境和人民生活带来了巨大的影响。
为了应对西南地区日益严峻的干旱挑战，我国科学家积极投入研究，取得了一系列重要成果。
本文将综述我国西南干旱研究的最新进展，内容包括干旱成因、干旱监测预测、干旱对生态环境的影响以及干旱灾害应对策略等方面。
一、干旱成因的研究进展西南地区的干旱主要是由于降水偏少和蒸发蒸腾大的气候特点所致。
科学家通过对气候系统的研究，发现西南干旱主要受到南亚季风和西太平洋副热带高压的影响。
南亚季风是西南地区的主要降水来源，而西太平洋副热带高压则决定了干旱程度。
此外，气候变化也对西南地区的干旱产生了重要的影响。
通过对气候变化与西南干旱之间的关系进行分析，科学家发现，气候变化导致了降水分布的变化，使得西南地区的干旱呈现出加剧的趋势。
二、干旱监测预测的研究进展准确监测和预测干旱的发生和发展趋势对于制定合理的干旱防治措施具有重要意义。
近年来，我国科学家提出了一系列干旱监测和预测方法，取得了显著的进展。
其中，遥感技术被广泛应用于干旱监测领域。
科学家利用卫星数据获取了遥感指标，如地表温度、NDVI（归一化差值植被指数）等，并通过建立干旱指数模型，实现了对干旱的监测与预测。
三、干旱对生态环境的影响及其研究进展西南地区的干旱对生态环境的影响主要表现在农业生产、水资源及生态系统等方面。
科学家通过对干旱条件下农作物生长和产量的研究发现，干旱会显著降低农作物的生长速度和产量，并对作物的品质产生负面影响。
此外，干旱还加剧了水资源的稀缺，导致河流水位下降、水库蓄水量减少等问题。
同时，干旱还对生态系统造成了重大破坏，导致植被减少、土壤侵蚀加剧和生物多样性下降等现象。
四、干旱灾害应对策略的研究进展为了应对西南地区的干旱灾害，我国科学家通过多年的研究和实践，总结出一系列有效的干旱灾害应对策略。
其中，提高水资源利用效率是重要的措施之一，包括加强节水灌溉技术的推广应用、构建高效水资源管理体系等。
干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望
doi:10.11676/qxxb2024.20230095气象学报干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望*张 强1,2 李栋梁3 姚玉璧4 王芝兰1 王 莺1 王 静1 王劲松1 王素萍1 岳 平1 王 慧3 韩兰英5 司 东6 李清泉7 曾 刚3 王 欢8ZHANG Qiang1,2 LI Dongliang3 YAO Yubi4 WANG Zhilan1 WANG Ying1 WANG Jing1 WANG Jinsong1 WANG Suping1 YUE Ping1 WANG Hui3 HAN Lanying5 SI Dong6 LI Qingquan7ZENG Gang3 WANG Huan81. 中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室，兰州，7300202. 甘肃省气象局，兰州，7300203. 南京信息工程大学大气科学学院，南京，2100444. 兰州资源环境职业技术大学气象学院，兰州，7300215. 兰州区域气候中心，兰州，7300206. 中国科学院大气物理研究所，北京，1000297. 国家气候中心，北京，1000818. 四川师范大学地理与资源科学学院，成都，6100661. Lanzhou Institute of Arid Meteorology，China Meteorological Administration/Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster of Gansu Province/Key Open Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster，Lanzhou 730020，China2. Gansu Meteorological Bureau，Lanzhou 730020，China3. School of Atmospheric Sciences，Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044，China4. School of Meteorology，Lanzhou Resources & Environment Voc-Tech University，Lanzhou 730021，China5. Lanzhou Regional Climate Center，Lanzhou 730020，China6. Institute of Atmospheric Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China7. National Climate Centre，China Meteorological Administration，Beijing 100081，China8. School of Geography and Resource Sciences，Sichuan Normal University，Chengdu 610066，China2023-06-25收稿，2023-09-14改回.张强，李栋梁，姚玉璧，王芝兰，王莺，王静，王劲松，王素萍，岳平，王慧，韩兰英，司东，李清泉，曾刚，王欢. 2024. 干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望. 气象学报，82（1）：1-21Zhang Qiang， Li Dongliang， Yao Yubi， Wang Zhilan， Wang Ying， Wang Jing， Wang Jinsong， Wang Suping， Yue Ping， Wang Hui， Han Lanying， Si Dong， Li Qingquan， Zeng Gang， Wang Huan. 2024. Progress and prospect of the research on drought formation, prediction, and related risk assessment. Acta Meteorologica Sinica， 82（1）:1-21Abstract Under the background of climate warming, the frequency and intensity of droughts are increasing. The regularity of drought occurrence and the complexity of its formation mechanism are becoming more prominent, which poses new challenges to the mechanism study on drought formation, the theory and method of drought prediction and changes in disaster risk. They also restrict* 资助课题：国家自然科学基金重点项目（42230611）。
干旱地区农业研究
⌛️
经济效益
• 节水灌溉技术降低农业生产成本
• 节水保水技术提高农业资源利用效率
• 农业生产技术提高农业经济效益
04
干旱地区农业生态保护与可持
续发展
干旱地区农业生态问题的原因与影响
生态问题的原因
• 农业生产方式不当，导致生态问题
• 农业资源过度开发，破坏生态平衡
• 农业生产污染，加剧生态问题
生态问题的影响
01
节水灌溉技术创新
• 发展智能化、自动化节水灌溉技术
• 提高灌溉管理水平，实现精细化管理
• 降低农业生产成本，提高农业经济效益
02
农业生产技术创新
• 发展抗旱、抗病虫害等农业生产技术
• 提高农作物适应干旱环境的能力
• 降低农业生产风险，提高农业效益
03
农业资源利用技术创新
• 发展农业废弃物资源化利用技术
• 生态环境恶化，影响农业生产
• 生物多样性减少，影响农业可持续发展
• 农业资源利用效率低，影响农业产业发展
干旱地区农业生态保护措施与成效
生态保护措施
生态保护成效
• 改进农业生产方式，减少生态破坏
• 生态环境得到改善，农业生产条件得到恢复
• 保护农业资源，实现可持续利用
• 生物多样性得到保护，农业生态系统稳定
01
滴灌技术应用案例
• 某地通过滴灌技术改善番茄种植效果
• 提高番茄产量，降低水资源消耗
• 增加农民收入，提高农业经济效益
02
喷灌技术应用案例
• 某地通过喷灌技术改善小麦种植效果
• 提高小麦产量，降低水资源消耗
• 增加农民收入，提高农业经济效益
03
微灌技术应用案例
干旱指标研究现状与展望
干旱指标研究现状与展望陈小凤【期刊名称】《治淮》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】2页(P16-17)【作者】陈小凤【作者单位】水利水资源安徽省重点实验室安徽省·水利部淮委水利科学研究院233000【正文语种】中文1.干旱的定义国内外关于干旱的概念有很多，美国国家海洋和大气管理局认为干旱是在受影响区域一定时期内因非正常干燥产生长时间缺水，进而导致严重气候不平衡的现象。
国际减灾战略机构认为干旱通常是指在一个季度或者更长时期内，由于降水严重缺少而产生的自然现象，同时也可能伴随高温、强风和低湿度等其他天气因素的发生，从而加重危害性。
《旱情等级标准》对干旱的定义为：因降水减少，或入境水量不足，造成工农业和城乡居民生活以及生态环境正常用水需求得不到满足现象。
尽管干旱定义各不相同，但基本内涵是一致的，即干旱都是一种长期缺水的自然现象。
2.干旱分类通常将干旱分为四种类型：气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱。
这四种干旱之间既相互联系亦存在区别。
气象干旱是一种纯粹的气候异常现象，而农业、水文和社会经济干旱更多的是强调干旱会对人类活动造成影响。
通常气象干旱发生更为频繁，农业、水文和社会经济干旱滞后于气象干旱。
干旱指标是描述干旱的基本工具，起着量度、对比和综合分析旱情的作用，是加强干旱监测、预测、预警和进一步开展旱灾研究的基础。
虽然目前尚无一干旱指标能够描述所有类型干旱的特征，但各类干旱指标都在得到进一步的完善，其科学性和可操作性都在逐步提高。
1.气象干旱指标气象干旱指在一个相对长的时期内，某一地区的蒸发量大于降水量，或者降水量异常偏少，水分支出大于水分收入而造成的水分短缺现象。
常用的指标有：降水量距平百分率、降水排频、连续无雨日数、湿润度与干燥度、标准化降水指数、Palmer干旱指数等。
（1）降水量距平百分率降雨量距平百分率法是指某时段降水量与常年同期降水量相比的百分比，表示某一评定时段降水量与常年同期降水量的偏离程度，正值表示比常年值偏多的百分数，负值表示比常年偏少。
农业旱灾适应性研究进展
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｄ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ａ ｄ ａ ｐｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｔ ｓ ｐ ｏ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｒ ｏ ｕ ｈｔ ｇ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ
的研 究主要通过评价农作 物的农 学生长过程反映适应性大小； 以农户为承灾体 的研 究注 重从农户 的经 营方式以及 经济收入情况等人 文因素进行评价 ； 从 区域 系统承灾体 的角度 ， 研 究仍 以指标 体 系、 评价方 法、 适应模 式为基本 思 路。 目前农 业旱灾适应性研 究还处于起步阶段， 如何从灾害形成过程和 社会发展 的角度加 强承 灾体适应 能力和 综 合适应模式的普适性等问题 的研 究将是下一步研 究的重要方向之一。 关键词 ： 适应性 ； 承 灾农业旱灾适应性是 当前农 业旱灾研 究中的重要热 点之 一。本 文分析 了国内外研 究中适 应性概念及
适应性与灾害系统的关系， 从农作 物、 农户和 区域 三类农 业旱灾承灾体 的角度 ， 对不 同类型和尺 度承灾体农 业旱灾
适 应 性 研 究 进 展进 行 了综述 。认 为 农 业 旱 灾 适 应 性研 究 主 要是 以承 灾体 的适 应 性 研 究 为 重 点 ： 以农 作 物 为承 灾体
农业干旱监测研究现状与展望
估 长期 气 象 Ｆ 和 湿润 条件 的Ｔ 具 旱
然现象。 ｆ 旱 现频率 高 、 持续 时间长 １９ 年 ，Ｍｃ ｅ等人在研究科 罗批 多州 行 ｒ 析 研 究 。 ９３ Ｋｎ 分
和影 响 范 【大 ，对 民经 济 特 别 是 对 农 ｆ旱状 况 时提 出片 标 准化 降水 量指数 韦 Ｉ ｛ 业 乍 产 产 生严 重 的影 响 ，已经 成 为世 界 农 业 干旱 遥 感 监 测 研 究
渐增 加的趋势。历史证 明，社会经济和 多时 间尺度应用的特性 ，使得用同一个 等 ）、 作物生理指标 （ 如冠层温度 、冠
血 ｉ 如植被 生产水平 发展越高 ，对灾害和气候变化 干旱 指 标 反 映 不 同 时 问尺 度 和 不 同 方 ＿ 层 含水量等 ）、作物综合指标 （
的依赖性 越 高 ，据 Ｏ ａｉ ｂ ｓ统计 ，全球 气 的状 况 成 为 可 能 ，困 而得 到广 泛 应 用 象灾害造 成的经济损失约 占所有 自然灾
１９ 年 ，周 内张 强 等 以 北 京 为 例刘’ ９８
供水指数 、温度植被＿ 旱指数等 ）。 ｆ
◎土壤 湿 度 的遥 感 监 测
害损失的８ ％，其中干旱带来的损失又 降 水距 平 百分 率 、降水 温 度均一 化指 ５
ｒ气 象 灾 害 的一 半 以上 ，可 以 说 下旱 带 标和标准化降水指怀进行 对比分析 ， ｝
０６ 情 进 行 监 测 。农 业 十 早 的 气 象 监测 一 象干 旱指数 ）。２ ０ 年 ，工春林等结合 以全 天 时 使 用 ，对 土壤 水 分 的估 算精 度
象 站 点 的 气 象 数 据 进 行 统 计 分 析 ，通 距平 分率 、标 准化 降水指数 、相对湿 到 ＿与实际土壤湿度相关性高达０ ５ ｒ ． 的 ９ 过 所 建 立 的 干 旱 指 标 埘 研 究 域 的 旱 润度指数 、土壤相埘湿度指数 、综合气 反 演 结 果 。微 波 遥 感 不 受 云 的 十扰 ，可
中国干旱研究进展综述
中国干旱研究进展综述（南京信息工程大学滨江学院，南京，210044）摘要：随着人民生活水平的提高，经济建设的发展，由于干旱造成的危害也日益严重，其直接威肋到国家的长期粮食安全和社会稳定。
我国众多气象学家对于干旱从干旱的定义、干旱指标和干旱监测以及干旱预报方面进行了深入的研究，取得了相应的进展，作者将对这些研究进展作简要综述。
干旱的单一定义很难满足各行业、各部门的不同特点和对水的不同需求。
目前将干旱按气象干旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱进行分类定义已得到大多学者的普遍认可。
对气象干旱指标、农业干旱指标、水文干旱指标3个方面的研究成果进行了较为全面的对比分析，同时分析比较了国内常用的一些干旱指数如降水量距平、降水量分位数、标准化降水指数及PDST等的原理和计算方法。
指出在研制干旱指标时，要注意要素的可收集性及其适时性，考虑主要要素和监测业务的可行性，干旱指标要简单、明了，可计算性强，以便于业务使用和推广。
文章还介绍了中国气象局国家气候中心干旱监测业务的发展与现状，以及干旱监测业务的流程监测方法、产品内容等。
从干旱分类及其应用指标的基础上，对目前在气象干旱预报、农业干旱预报以及干旱的集成预报方法方面所取得的进展进行了阐述，并讨论了各种预报方法的优缺点以及未来干旱预报的趋势。
关键词：干旱定义；干旱指标；干旱监测；干旱预报；引言干旱是造成损失最为严重的自然灾害，受其影响的人数比其它任何自然灾害都多。
干旱是我国范围的主要自然灾害，在社会经济高速发展的影响下，干旱的频繁发生己成为最为严峻的环境问题之一，己经引起我国政府的高度重视。
干旱，尤其是重大干旱灾害直接威肋到国家的长期粮食安全和社会稳定。
我国是一个自然灾害频发的国家，据统计，气象灾害造成的经济损失约占所有自然灾害的70 %，其中干旱造成的损失又占了气象灾害的50%以上。
开展干旱的评估、监测与预测研究，已成为政府和学术界高度重视的热点问题，且具有重大现实意义。
我国干旱遥感监测技术方法研究进展_张学艺
我国干旱遥感监测技术方法研究进展张学艺 张晓煜 李剑萍 舒志亮 曹宁(宁夏气象防灾减灾重点实验室,银川750002)科技部社会公益研究专项(2005DIB3J103)和中国气象局新技术推广项目(CM ATG2005M 45)共同资助作者简介:张学艺,男,1978年生,学士,主要从事农业气象及生态遥感工作,Email :yifei _lzu @sohu .com 收稿日期:2006年10月20日;定稿日期:2007年1月25日摘要 以裸露地表、部分覆盖度地表和全植被覆盖地表3种不同下垫面类型为着眼点,详尽地阐述了相应下垫面类型下不同的干旱遥感监测技术方法的适用范围和其监测的优劣。
下垫面为裸露地表时,微波遥感法具有广阔的前景;部分覆盖时双层模型法较好,但模型复杂,应注重经典双层模型的简化;全覆盖时各类监测方法各有优劣。
提出未来干旱遥感监测的发展方向和应用前景,对应用遥感技术进行干旱监测相关业务的开展提供有益的参考。
关键词 干旱 遥感 热惯量 微波 距平植被指数法 植被覆盖引言干旱灾害是我国主要的自然灾害之一,运用遥感手段对干旱进行监测,具有大范围、宏观、动态监测的优势。
关于运用遥感技术进行干旱监测,已有许多综述性研究,有从监测所使用的光谱特性分类入手的[1,2],有对各种监测方法分述的[3～5],有从监测所使用的资料类型进行总结的[6,7],还有单从某种理论监测方法着手综述的[8]等。
但在实际的业务应用中,我们关心的往往是不同下垫面下应该应用哪种(些)方法比较合适,本文从这个角度出发,总结出不同下垫面下相应的监测方法,对比其优劣,为实际的业务和科研工作提供参考。
通常,下垫面分裸土、部分植被覆盖和全植被覆盖。
对于裸土,热惯量法和微波遥感法能够得到较好的结果;全植被覆盖条件下,作物缺水指数法、供水植被指数法比较适用。
如何解决部分植被覆盖条件下旱情的监测是一个值得研究的问题,尤其是在用热红外遥感监测土壤水分时尤为必要,因为在农作物的生长过程中,部分覆盖在生长期中占有很长时间,而双层模型就是针对这一问题进行研究的成果。
农业干旱监测指标研究进展
（ 土壤 含水量 占田间持水 量 的 比值 ） 、 土 壤 有效 水 分 存储（ 土壤某 一厚 度层 中存储 的能被 植 物 根系 吸 收 的水 分 ） 、 土壤水 分亏缺 量 （ 实 际蒸 散 量 与可 能蒸 散
低和稳定性 ． 在 不具备灌溉条件且 地下水位 相对 比较 低 的干 旱农作 物种植 区 ， 仅 降水量 这一指 标就基 本能
具有 计 算 稳 定 的特 性 ， 消 除 了 降 水 的 时 空 分 布 差 异 ， 比简单 的百分 比法和距平法更能反 映不同时 间 尺度 内降水 与水 资源 状态 之 间的关 系 ． Ｎ ａ ｌ ｂ ａ ｎ ｔ ｉ ｓ Ｉ 等 在 Ｓ Ｐ Ｉ 的基础上 结合 十分 位数 方 法提 出了综 合 干旱 指 标 （ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ａ ｉ ｓ ｓ ａ ｎ ｃ ｅ Ｄ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ， Ｒ Ｄ Ｉ ） ， 并 在 希腊 两河流域进行 了试验性研 究 ， 结果表 明 Ｒ Ｄ Ｉ 对不 断变 化的环境更为敏感 ． １ ． ２ 基 于土壤 水分 的监 测指标 土壤水分 的亏缺情况 是决 定农业 干旱程 度 的关 键． 根 据农 田水量 平 衡原 理 ， 容 易 建 立基 于 土壤 、 大 气、 植 物三者 的土壤 水分 监测模 型 ． 基 于土 壤水分 的
监 测 指 标 是 应 用 广 泛 且 成 熟 的 一 类 农 业 干 旱 监 测 指 标 ． 常 采 用 的 单 一 土 壤 水 分 指 标 有 土 壤 湿 度
规 划 和粮食 生产 等具 有 重要 意义 ． 农 业 干 旱受 多 种 自然 因素 （ 气 象条 件 、 水文条件 、 下 垫 面状 况 等 ） 和 人为 因 素 （ 农 作物布局 、 耕作制度 、 人 文 经 济 条 件 等） 的共 同影 响 … ， 其 监 测 指 标 也 与 自然 因素 和 社
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。
我国干旱遥感监测技术方法研究进展
用哪 种 （ ） 些 方法 比较 合适 ， 文从 这个 角度 出发 ， 本 总 结 出不 同下 垫面下相 应 的监测方 法 ， 比其优 劣 ， 对 为 实 际 的业务 和科研 工作提 供参考 。 通常 ， 下垫面分裸 土 、 分植 被覆 盖 和全植 被 覆 部 盖 。对于裸土 ， 热惯量法 和微波遥 感法能够得 到较好 的结果 ； 全植被覆盖条件下 ， 物缺水指 数法 、 作 供水植 被指数法 比较适 用 。如何解 决部 分植 被覆 盖条 件 下 旱情 的监测是一个值得研究 的问题 ， 尤其是 在用 热红 外遥感监测土壤水分 时尤 为必要 ， 因为在农 作物 的生 长过程 中 ， 部分覆 盖 在生长 期 中 占有 很 长 时间 ， 双 而 层模 型就是针对这一 问题 进行研 究 的成果 。
务应用 中 ， 们关 心 的往 往 是不 同下 垫 面下 应该 应 我
了监测的实用性和实时性。 余涛 、 田国良等ｌⅢ １ 在此 ０
基 础上 对热惯量 值 Ｐ， 表综合 参 量 Ｂ 以及 地 表温 地 差 （ Ｔ ）的关系进 行简 化 ， 遥感 资料 直接 获得 了 Ａ ｇ 用 土壤 的热惯 量值 ， 因 只考 虑 了参 数 间 的统 计关 系 但 忽略 了物理联 系从 而影 响 了反演 的精 度 。 后来 ， 田国
度昼夜 的变化 幅度来 推求 土壤 含水 量。其表达式
为 ： ＝ Ｃ（ Ｐ １一Ａ）△Ｔ ； 中 ， 热惯量 ， ０ ／ ０其 Ｐ为 △丁 为 昼 夜温 差 ， 为全 波段反 照率 ， Ａ Ｃ为 常数 。 在 推算热 惯量值 时 ，ｒｅ ｌ 引入 一个 地表综 Ｐｉ 等 ９ ｃ ｊ 合 参量 Ｂ。 这种 方法需 要大 量非遥 感地表 参数 ， 响 影
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收稿 日期 ：０ ６年 １ ２０ ０月 ２ ０日； 定稿 日期 ：０ ７年 １ ２ ２０ 月 ５日
农业干旱监测指标研究进展
农业干旱监测指标研究进展韩宇平;张功瑾;王富强【摘要】从传统监测指标和遥感监测指标两个方面对农业干旱表征指标进行了综述.传统农业干旱监测指标主要包括降水量指标、土壤含水量指标以及作物需水量指标等;遥感监测指标包含基于裸露地表和基于有植被覆盖地表的干旱遥感监测指标两大类.由于遥感方法具有大范围、宏观、动态监测的优势,目前得到了较为广泛的使用.未来农业干旱监测应建立广义的、适合于作物各时期的监测模型,并在此基础上对双层模型进一步简化.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】5页(P74-78)【关键词】农业干旱;干旱监测指标;遥感监测;研究进展【作者】韩宇平;张功瑾;王富强【作者单位】华北水利水电学院,河南郑州450045;华北水利水电学院,河南郑州450045;华北水利水电学院,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】S162.1农业干旱是我国农业生产的主要制约因素，构建合理的农业干旱指标体系，科学地监测、评价、预测预报农业干旱状况，对农业区划、资源开发、农业规划和粮食生产等具有重要意义.农业干旱受多种自然因素(气象条件、水文条件、下垫面状况等)和人为因素(农作物布局、耕作制度、人文经济条件等)的共同影响［1］，其监测指标也与自然因素和社会因素有关.农业干旱监测指标可分为传统干旱监测指标和遥感干旱监测指标.传统干旱监测指标包括降水量指标、土壤湿度指标、土壤含水量指标、作物湿度指标等［2］;遥感干旱监测指标分成2类:一类是基于裸露地表的干旱遥感监测指标，另一类是基于有植被覆盖地表的干旱遥感监测指标［3］.1 传统农业干旱监测指标1.1 基于降水量的监测指标降水作为农作物水分最主要的来源，其大小以及时空分布是影响农业干旱的最主要因素.干旱及半干旱地区的降水直接影响甚至支配着农作物产量的高低和稳定性.在不具备灌溉条件且地下水位相对比较低的干旱农作物种植区，仅降水量这一指标就基本能够反映出农业干旱的程度，如降水量距平百分率、连续无雨日数等［2］.McKee T 等［4］在分析降水不足对土壤水、径流等方面影响差异的基础上，建立了标准化降水指数(Standardized Precipitation Index，SPI)，通过概率密度函数求解累积概率，再将累积概率标准化，具有计算稳定的特性，消除了降水的时空分布差异［5］，比简单的百分比法和距平法更能反映不同时间尺度内降水与水资源状态之间的关系［6］.Nalbantis I等［7］在SPI的基础上结合十分位数方法提出了综合干旱指标(Reconnaissance Drought Index，RDI)，并在希腊两河流域进行了试验性研究，结果表明RDI对不断变化的环境更为敏感.1.2 基于土壤水分的监测指标土壤水分的亏缺情况是决定农业干旱程度的关键.根据农田水量平衡原理，容易建立基于土壤、大气、植物三者的土壤水分监测模型.基于土壤水分的监测指标是应用广泛且成熟的一类农业干旱监测指标［8－9］.常采用的单一土壤水分指标有土壤湿度(土壤含水量占田间持水量的比值)、土壤有效水分存储(土壤某一厚度层中存储的能被植物根系吸收的水分)、土壤水分亏缺量(实际蒸散量与可能蒸散量之差)等.Palme W C［10］基于在持续数月或数年的时间尺度上监测地区的实际水分供给量明显少于适宜气候的水分供给期望值的现象，推求出水分亏缺持续时间和亏缺量的函数关系，建立了监测土壤水分供给亏缺的帕默尔干旱指数(Palmer Drought Severity Index，PDSI)，并分析了美国东北部地区的干旱时空分布特征.1983年，Henry F等［11］基于帕默尔旱度模式计算了美国地区1895—1981年逐月旱度值，并分析了包括美国邻近地区在内的不同时间尺度的干旱分布特征等.在国内，安顺清等［12－13］根据济南和郑州逐年逐月气温和降水等数据，对帕默尔旱度模式进行了修正，并建立了我国的气象旱度模式.2007年，姚玉璧等［14］根据全国515个气象站的资料，结合修正帕默尔干旱指数，分析了全国春季区域干旱演变特征.研究表明中国干旱变化全区一致性程度低，干旱演变的区域差别大，春季干旱指数年际变化周期分布不均匀，干旱的区域特征差别显著.2009年，叶建刚等［15］结合农业干旱发生时空特征，在土壤水分计算中引入了作物系数和胁迫系数，加以修正农业干旱持续时间，建立了用于农业干旱监测的逐旬帕默尔干旱指数，提高了对短期干湿变化的敏感度，对监测农业干旱具有实际意义.在国内外，帕默尔干旱指数在干旱监测、干旱时空分布特征分析、旱情评估方面应用广泛.1.3 基于作物需水量的监测指标作物需水量是指在作物正常生育、土壤水分充足下，消耗于棵间土壤蒸发和作物蒸腾的总水量［16］.其原理是根据作物生理特征的变化，运用最优分割理论建立反映干旱程度的作物旱情指标，可以直接灵敏地反映作物水分供应亏缺状况［17］. 在农业干旱监测中常采用的单一作物需水量指标有:作物需水量与降水量之比、作物供水量与需水量之比、农作物亏盈水量指标等.目前在国际上应用最广泛的基于作物需水量测定干旱状态的指标是作物湿度指标(Crop Moisture Index，CMI).1968 年由Palmer W C在PDSI的基础上设计出作物湿度指标(CMI)［18］，因其考虑的因子全面，故被国际上广泛地应用于农业干旱的监测评估.在国内，迄今在基于作物需水量的农业干旱监测中CMI指数依然得到了普遍的沿用和改进.2 遥感干旱监测指标2.1 基于裸露地表的干旱遥感监测指标2.1.1 热惯量热惯量是体现物质在温度变化热反应状态过程中与周围环境能量交换能力的一种量度.Watson K等［19］最早应用了土壤热惯量模型，该模式表达为式中:ATI为土壤表观热惯量;T日和T夜分别为白天的最高温度、夜晚的最低温度;A为全波段反照率;Q(1－A)为被地面吸收的太阳净辐射能.其原理是基于土壤的热特性反演土壤水分状况，进而获取土壤单元的温度信息.热惯量法适用于裸土或植被覆盖率低的下垫面的干旱监测.对于植被覆盖率高的下垫面，植被会改变土壤的热传导，获取的温度信息精度会受影响［4］.2.1.2 基于微波遥感的土壤水分指标微波遥感法利用目标物的介电特性对土壤湿度进行监测［20］.Moereman B 等［21］利用卫星雷达对两个不同空间尺度的区域进行了土壤含水量的监测和在裸土或植被覆盖率较低地区的后向散射系数与土壤含水量的相关性分析.Bindlish R ［22］在积分模型基础上提高了实测土壤水分与遥感获取数据的相关系数.运用微波遥感法监测农业干旱，解决了传统监测方法监测时间长、监测人员多、受天气状况影响、监测点少等问题，具备全天时、全天候并有一定穿透能力的优势，因此运用微波遥感进行土壤湿度监测逐渐成为土壤湿度监测的热门方法之一［23］.目前在裸土条件下利用微波遥感法监测土壤含水量已达到较高精度，但依然存在受覆盖植被影响等问题，因此对于植被覆盖率比较高的地区的干旱监测应做进一步研究或者使用其他遥感方法监测.2.2 基于植被覆盖地表的干旱遥感监测指标2.2.1 作物缺水指数在水分能量平衡原理基础上，Jackson R D等［24］在综合考虑土壤水分和农田蒸散的关系上建立了作物缺水指数，式中:CWSI为作物缺水指数;ET为实际蒸散;ETp为潜在蒸散.作物缺水指数相对于作物需水量与降水量之比、作物供水量与需水量之比、农作物亏盈水量指标等单一作物需水量指标，物理意义更明确，综合性更强，精度更高，可靠性更强.但遥感反演地表参数的精度目前还很难达到模型定量化计算的要求，涉及到的参数较多，计算量比较大，在一定程度上阻碍了该模型的推广应用.2.2.2 水分亏缺指数水分亏缺指数综合考虑了作物缺水指数中多数理论参数与植被覆盖度的近线性关系，结合地表和空气之间的温差与植被指数得到的区域干旱监测指标［25］.其中地表温度是在假设植被冠层与土壤之间不存在热交换前提下，通过作物冠层温度和土壤表面温度线性加权得到.在一定植被覆盖度下，式中:WDI为水分亏缺指数;ΔT为在一定植被覆盖度下地表与空气之间的温度差;ΔTBD为湿边上的地表与空气的温度差;ΔTAC为干边上的地表与空气的温度差.2.2.3 植被状态指数1990年，Kogan首次提出了植被状态指数［3］.植被状态指数是在距平植被指数、标准植被指数的基础上改进而来.植被状态指数克服了距平植被指数、标准植被指数等需要大量连续的遥感资料、与干旱之间缺乏定量关系、只适用于大尺度大范围的干旱定性监测等缺点，可以很好地对干旱及降水的时空分布动态进行有效监测，在我国基于遥感技术监测农业干旱中得到了广泛的试验性研究.2.2.4 植被供水指数植被供水指数是综合地表温度监测指标和植被指数监测指标的一种用于农业干旱监测的综合指数.其定义如下式中:VSWI为植被供水指数;NDVI为植被指数;Ts为植被冠层温度(以地表温度近似为植被的冠层温度).植被供水指数的原理是当植物供水不足导致作物缺水死亡时，归一化植被指数会急剧下降而叶表面温度迅速升高.因其利用的是作物缺水时在不同反射波段上的反应，所以在植被覆盖率比较高的地域上尤其是在作物生长期更为适用［26］，且操作简单，资料容易获取;由于受土壤物理特性、植被生理特性(如土壤含水量的滞后效应、植被气孔的闭合、植被种类等)、光照强度等因素的影响，不适合用于大尺度或大范围的干旱监测［27－28］.2.2.5 条件植被温度指数条件植被温度指数既考虑了区域内植被指数的变化，又强调了植被指数相同时地表温度的变化，是一种农业干旱监测综合指标.其定义为式中:VTCI为条件植被温度指数;LSTmax(NDVI)，LSTmin(NDVI)分别为在某一植被指数(NDVI)时，研究区域内地表温度的最大值和最小值;a1，b1，a2，b2均为待定系数，可以通过绘制研究区域的NDVI和LST的散点图近似获得.条件植被温度指数法解决了在干旱发生时时空变异参数的稳定性问题，尤其适用于区域级的干旱监测.在我国许多省份如河南、山西、内蒙古的农业干旱监测中得到了广泛应用.2.2.6 温度植被指数Sandholt T I等［29］提出了只考虑地表温度或植被指数进行干旱监测造成水分胁迫反映不够敏感的问题，研究发现在干旱监测中结合使用地表温度与植被指数既可消除土壤的影响，又可消除植被指数只有在水分胁迫严重受阻不利于作物生长时才会变化的滞后性，并基于此提出了温度植被干旱指数.其定义为式中:TVDI为温度植被指数;Ts为任意像元的地表温度;Ts min，Ts max分别为地表的最低温度和最高温度，可通过线性回归分析提取湿边和干边获取;a1，a2，b1，b2 均为待定系数.由于在特征空间干湿边的确定方面缺乏对降水量、蒸散作用等对监测结果影响的判别标准，会影响到线性拟合干湿边的精度.温度植被指数法有效地克服了土壤背景的影响，在不完全覆盖地区可以取得较好的效果.在我国的干旱监测中得到了广泛的应用.3 两类农业干旱监测指标的比较农业干旱指标是农业干旱监测、预报及风险评估的基础.随着农业干旱监测、预测宏观范围的扩大以及结合干旱监测情况的其他领域的综合评价工作的不断发展，应用传统研究方法依然是最简单实用的方法;而遥感方法在研究干旱监测和评价方面更为定量化，并且对于动态监测干旱方面很适用，运用遥感技术监测农业干旱也逐渐从理论研究开始向实用研究转变.1)传统农业干旱监测指标研究中，降雨量指标具有快捷、简单、实用的优势，目前依然广泛应用于对干旱的宏观监测.土壤含水量指标对于干旱监测更为直观，资料容易获取，作为建立土壤－大气－植物水分交换模型最基础的一环，已广泛应用于农业干旱监测中.作物生理指标具有可以灵敏反应作物水分供应状况的优点，但由于作物在不同的生育期对水分亏缺反应差异较大，难以模拟作物不同生育期的水分含量，存在指标测定困难、代表性差等问题，依然处于研究和试验阶段.2)对遥感农业干旱监测指标也展开了大规模多领域的研究.发生干旱的机理涉及作物生理、水文气象、水资源配置以及社会人文经济等方面的影响因素，所以在研究干旱监测时也应考虑适合条件的指标或综合指标.在实际应用中，对于不同的下垫面条件选用不同的旱情指标来监测.对于裸土的下垫面选用热惯量法和微波遥感法比较合适;对于有植被覆盖的下垫面，要根据植被覆盖程度来选择干旱监测方法，一般选用温度植被指数法、供水植被指数法、作物缺水指数法等.4 结语在对现有农业干旱监测指标研究的基础上，未来在干旱监测指标的选取和应用中应加强以下几个方面的研究.1)目前已有许多干旱指标，但大多只考虑一类或几类因素的影响.由于干旱自身的复杂特性，因而这些干旱指标并不能完全揭示干旱的形成机理，基于干旱指数的干旱识别也达不到定量化和客观化.选择干旱指标时要同时考虑指标要素的可收集度、可计算性、适时性以及便于使用和推广等，选取适合于实际条件的干旱监测指标. 2)对于干旱监测指标状况所应用的模型的计算量与其监测时期的时域尺度有关，要结合实际条件选择合适的时域尺度.3)在面向全国范围业务化服务的旱情预警系统的环境下，数据获得的范围和方便程度以及对数据与指标之间的时间序列分析将是决定系统运行的关键，应加强土壤水分的微波遥感反演技术的方法方面的研究并向实用化过渡.4)部分植被覆盖或全植被覆盖地表下的干旱监测，需要过多的诸如叶面积指数、气象水文因素等非遥感参数;对于部分植物覆盖的下垫面定义不明确，限制了对作物全生育期的监测，有很大的局限性.未来农业干旱监测应建立广义的、适合于作物各时期的监测模型以及在此基础上对双层模型做进一步简化.参考文献［1］王密侠，马成军，蔡焕杰.农业干旱指标研究与进展［J］.干旱地区农业研究，1998，16(3):119 －124.［2］丘宝剑，卢其尧.农业气候条件及其指标［M］.北京:测绘出版社，1990. ［3］张学艺，张晓煜，李剑萍，等.我国干旱遥感监测技术方法研究进展［J］.气象科技，2007，35(4):574 －578.［4］ McKee T，Doesken N，Kleist J.The relationship of drought frequency and duration to time scales［C］//Proceedings of the Eighth Conferenceon Applied Climatology.Boston:A-merican Meteorological Society，1993. ［5］袁文平，周广胜.标准化降水指标与Z指数在我国应用的对比分析［J］.植物生态学报，2004(4):523－529.［6］王英，迟道才.干旱指标研究与进展［J］.科技创新导报，2009(35):72－74. ［7］ Nalbantis I，Tsakiris G.Assessment of hydrological drought revisited ［J］.Water Resources Management，2009，23(5):881－897.［8］李保国.区域土壤水贮量及旱情预报［J］.水科学进展，1991，2(4):264 －270.［9］陈万金，信乃诠.中国北方旱地农业综合发展与对策［M］.北京:中国农业科技出版社，1994.［10］ Palmer W 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农业干旱监测模型 课程总结
农业干旱监测模型课程总结一、课程概述农业干旱监测模型课程介绍了如何利用气象、土壤和作物生长等数据，构建模型来监测和预测农业干旱。
课程涵盖了干旱定义、影响因素、对作物生长和产量的影响以及如何利用遥感技术进行干旱监测等内容。
二、重要知识点1.干旱定义及分类：干旱分为气象干旱、农业干旱和土壤干旱。
其中，农业干旱是指由于缺水，作物无法正常生长和发育，导致产量下降。
2.干旱监测方法：利用气象数据（如气温、降雨量、蒸发量等）、土壤湿度数据以及作物生长状况等数据进行监测。
其中，遥感技术可提供大范围、实时、高效的监测数据。
3.干旱预测模型：基于历史数据建立模型，预测未来干旱发生的可能性及严重程度。
常用的模型包括统计模型、气候模式和数值模拟模型等。
4.干旱对作物生长和产量的影响：干旱会导致作物生长受阻、产量下降，严重时甚至可能导致绝收。
5.抗旱措施：针对不同类型和程度的干旱，可采取不同的抗旱措施，如调整灌溉计划、选用耐旱作物品种、增加有机肥等。
三、课程感悟与收获通过学习本课程，我对农业干旱有了更深入的了解，认识到干旱对农业生产的影响以及如何采取有效措施进行监测和应对。
课程中提及的遥感技术、预测模型等方法对于实际生产具有很高的指导价值，有助于提高农业生产效益。
同时，本课程也使我意识到气候变化对农业的影响以及农业在应对气候变化中的重要地位。
四、建议与展望针对本课程，我有以下建议：1.进一步丰富课程内容，纳入更多实际案例和分析，使理论知识更贴近实际应用。
2.加强与其他学科的交叉融合，如地理学、生态学等，以提供更全面、系统的视角。
3.针对不同地区、不同农作物的特点，开发更具针对性的干旱监测模型，提高模型的适用性和实用性。
4.增加实践环节，让学生有机会亲手操作和体验相关模型和技术的应用，加深对知识的理解和掌握。
展望未来，我希望在课程学习的基础上，能够进一步拓展相关知识领域，深入研究农业干旱及其对农业生产的影响。
同时，希望通过学习更多先进技术和方法，为农业生产提供更有价值的支持和指导，助力我国农业的可持续发展。
植物干旱胁迫响应机制研究进展
植物干旱胁迫响应机制研究进展一、本文概述随着全球气候变化的加剧，干旱成为影响植物生长和产量的主要环境因子之一。
植物干旱胁迫响应机制是植物生物学领域的研究热点，对于提高植物抗旱性和农业生产具有重要意义。
本文综述了近年来植物干旱胁迫响应机制的研究进展，包括干旱胁迫对植物生理生化特性的影响、干旱胁迫下植物信号转导途径的调控机制、以及植物抗旱性基因工程的研究与应用等方面。
通过对这些内容的梳理和分析，旨在为深入理解植物干旱胁迫响应机制提供理论支持，并为植物抗旱性育种和农业生产提供新的思路和方法。
二、干旱胁迫对植物生理生化的影响干旱胁迫是植物在生长过程中经常遇到的一种非生物胁迫，它会对植物的生理生化过程产生深远影响。
这些影响主要体现在植物的光合作用、呼吸作用、物质代谢和抗氧化系统等方面。
干旱胁迫会降低植物的光合作用效率。
干旱会导致植物叶片气孔关闭，从而减少二氧化碳的供应，影响光合作用的进行。
干旱还会影响叶绿素的合成和稳定性，进一步降低光合效率。
干旱胁迫会改变植物的呼吸作用。
在干旱条件下，植物会通过增加呼吸作用来应对能量需求的增加。
然而，过度的呼吸作用会消耗大量的能量和有机物，对植物的生长和发育产生不利影响。
干旱胁迫还会影响植物的物质代谢。
在干旱条件下，植物会优先保证生命活动必需的物质合成，如脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质的合成会增加，以增强植物的抗旱性。
同时，一些非必需物质的合成可能会受到抑制，以节省能量和物质。
干旱胁迫会对植物的抗氧化系统产生影响。
干旱会导致植物体内活性氧（ROS）的产生增加，对植物细胞造成氧化损伤。
为了应对这种氧化压力，植物会增强抗氧化系统的活性，如增加超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的活性，以清除ROS，保护细胞免受损伤。
干旱胁迫对植物的生理生化过程产生了广泛而深远的影响。
为了更好地应对干旱胁迫，植物需要调整自身的生理生化过程，以适应环境压力，保证正常的生长和发育。
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。
１９ ，１ ） ７ １０ ９ ３ １（ ： － ０ ． ３９
［ ２ ］冯平 ， 绍 飞 ， 李 王仲 任． 旱 识 别 与 分 析 指 标 综 述 【． 国农 干 Ｊ中 】 … ）
村 水 利 水 电 ，０ ２ ｆ） ３ １ ． ２ ０ ，７： — ５ １
计算公 式为 ：
《基于机器学习的遥感干旱监测研究》范文
《基于机器学习的遥感干旱监测研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，遥感技术已经成为监测和评估干旱灾害的重要手段。
传统的遥感干旱监测方法主要依赖于人工分析和模型计算，其准确性和效率都受到了一定的限制。
近年来，随着机器学习技术的不断发展，基于机器学习的遥感干旱监测方法逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨基于机器学习的遥感干旱监测研究的重要性和应用前景。
二、研究背景干旱是一种常见的自然灾害，给全球各地带来了巨大的经济损失和社会问题。
干旱灾害的监测和评估是灾害预防和减灾的重要工作。
传统的遥感干旱监测方法主要是基于遥感影像的光谱信息，结合气象数据和地面观测数据进行综合分析。
然而，这些方法往往需要大量的人工分析和计算，且准确性和效率都受到了一定的限制。
随着机器学习技术的发展，基于机器学习的遥感干旱监测方法逐渐成为研究热点。
三、基于机器学习的遥感干旱监测方法基于机器学习的遥感干旱监测方法主要是利用机器学习算法对遥感影像进行特征提取和分类，从而实现对干旱的监测和评估。
常用的机器学习算法包括支持向量机、随机森林、神经网络等。
这些算法可以通过对遥感影像的光谱信息、纹理信息、空间信息等多方面的特征进行学习和分析，实现对干旱的准确监测和评估。
四、研究方法本研究采用机器学习算法对遥感影像进行特征提取和分类，从而实现对干旱的监测和评估。
具体步骤如下：1. 数据收集：收集不同地区、不同时间段的遥感影像数据和气象数据。
2. 数据预处理：对遥感影像数据进行辐射定标、大气校正等预处理操作，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 特征提取：利用机器学习算法对遥感影像进行特征提取，包括光谱特征、纹理特征、空间特征等。
4. 分类模型构建：根据提取的特征构建分类模型，如支持向量机、随机森林等。
5. 模型训练与评估：利用训练数据对模型进行训练，并利用测试数据对模型进行评估，调整模型参数以提高模型的准确性和泛化能力。
6. 干旱监测与评估：根据分类结果进行干旱监测和评估，包括干旱等级划分、空间分布分析等。
浅谈玉米抗旱性鉴定研究现状及进展
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，
文 章 编 号 ： ０ ３— ８ ３ ２ １ ） ２— ０ ８— ３ １０ ４ ０ （０ ０ ０ ０ ９ ０
浅 谈 玉 米 抗 旱 性 鉴 定 研 究 现 状 及 进 展
达 ２ ％ 以上 ， 玉 米 的产 量 造 成 很 大 的 波 动性 ， ５ 对
因素 。世界 上 ６ ％ 的水 资 源集 中分布 在 １ ５ ０个 国 家， 而人 口占世 界人 口 ４ ％ 的其他 ８ ０ ０个 国家 却
严 重 缺 水 。 世 界 人 口在 ２ ０世 纪 增 加 了两 倍 ， 人 而
的 玉 米 来 说 ， 展 其 抗 旱 性 研 究 对 解 决 世 界 和 我 发
利用 自然 降水 ， 形或 灌溉设 备 ， 地 造成 各种水
分 差 异 ， 行 干 旱 处 理 并 评 价 玉 米 的 抗 旱 性 ， 方 进 该
法 的关键 是要求 抗 旱 鉴定 试 验 地 降雨 量少 ， 候 气
产 ， 成 农 业 的 可 持 续 发 展 ， 决 世 界 和 我 国 粮 食 形 解 安 全 和 能 源 问题 具 有 重 大 的 意 义 。
为 了实现农 业 的可 持 续发 展 ， 障 我 国 的粮 保 食 生 产 安 全 ， 要 解 决 干 旱 和 半 旱 地 区水 资 源 短 就
缺 所 带 来 的 干 旱 问 题 ， 解 农 业 干 旱 与 农 业 发 展 缓 之 间 的 矛 盾 。 由 于 水 资 源 短 缺 ， 区 耕 地 多 不 平 山 整 也 不 可 能 改 造 成 水 浇 地 ， 以 农 业 干 旱 不 可 能 所
育种 单位 缺乏这 种条件 的试验 地 。
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 。