基于EOS-MODIS的重慶市干旱遙感監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、干旱是我國發(fā)生頻率最高的氣象災害之一，其持續(xù)時間長、波及范圍大，往往對國民經(jīng)濟特別是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生較為嚴重的影響。重慶市位于中國西南部，由于地形地貌條件復雜，土壤蓄水保水能力較差，降水的空間和時間分布不均勻等原因，常有區(qū)域性、階段性的干旱發(fā)生，經(jīng)常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活帶來巨大的損失。因此，利用3S技術(shù)，大面積、及時、準確的監(jiān)測干旱信息，評估干旱程度，并采取積極有效的抗旱措施，最大限度地降低干旱造成的損失具有重要的現(xiàn)實意義。
　　

2、 本文搜集了國內(nèi)外有關(guān)遙感干旱監(jiān)測的各種資料，總結(jié)了遙感干旱監(jiān)測的各種模型及其適用范圍，并以重慶市為研究區(qū)域，研究我國西南山地、丘陵地形，喀斯特與非喀斯特地貌混合區(qū)的遙感干旱監(jiān)測模型及其應用。利用30年的氣象站點數(shù)據(jù)，考慮高程、降水等因素的影響，研究基于站點的重慶市干旱時空分布特征；采用MODIS影像，對比分析植被指數(shù)時間序列、植被供水指數(shù)、溫度植被干旱指數(shù)等三種遙感干旱監(jiān)測模型的反演效果，并結(jié)合研究區(qū)土壤水分、氣象資料分析，最終確定適

3、合重慶市干旱監(jiān)測的遙感模型；并以2006年重慶市特大旱災為例，實證研究，探討干旱的時空演變規(guī)律，研究不同地貌區(qū)以及不同土地利用類型區(qū)的干旱變化規(guī)律。具體包括以下幾個方面：
　　 (1)利用重慶市及其周邊省份52個氣象站點30年的氣象數(shù)據(jù)，采用高程、降水、經(jīng)緯度等因子進行回歸分析，建立各季節(jié)干旱頻率的空間擴展模型，獲取精細化干旱空間分布數(shù)據(jù)，分析重慶市春旱、夏旱、伏旱、秋旱和冬早的發(fā)生規(guī)律。結(jié)果表明，重慶市各區(qū)域之間干旱的發(fā)生情況

4、存在著較明顯的差異，且干旱主要發(fā)生在7-8月的伏旱季節(jié)。
　　 (2)利用2000-2009年重慶市7-9月MODIS16天合成的植被指數(shù)，采用植被指數(shù)時間序列進行干旱遙感監(jiān)測的研究和分析。結(jié)果表明，增強型植被指數(shù)(EVI)的效果好于歸一化植被指數(shù)(NDVI)，植被指數(shù)時間序列法在時間域上有較強的敏感性，但是空間域上的敏感性較弱。
　　 (3)采取遙感反演與實際干旱監(jiān)測資料相結(jié)合的方法，利用2006年6-9月的8天合成和

5、當日MODIS產(chǎn)品數(shù)據(jù)構(gòu)建植被供水指數(shù)(VSWI)，利用土壤墑情數(shù)據(jù)驗證遙感反演的結(jié)果。研究表明，單日MODIS產(chǎn)品數(shù)據(jù)的相關(guān)性強于8天合成數(shù)據(jù)，VSWI與土壤墑情數(shù)據(jù)的相關(guān)性與高程有一定的相關(guān)關(guān)系。
　　 (4)采用與VSWI相同的數(shù)據(jù)構(gòu)建溫度植被干旱指數(shù)模型(TVDI)。結(jié)果表明，用單日數(shù)據(jù)構(gòu)建的TVDI，其相關(guān)性大于VSWI；但是用合成數(shù)據(jù)構(gòu)建的TVDI,反演旱情的能力較弱；用TVDI反映旱情時，與陸地表面溫度相比，植被指

6、數(shù)反映旱情的能力相當有限。
　　 (5)利用土壤墑情數(shù)據(jù)及其隨時間變化的規(guī)律，驗證遙感反演的結(jié)果。研究表明，VSWI是研究區(qū)夏伏期最適應的干旱監(jiān)測模型。2006年夏季重慶市的干旱呈現(xiàn)出干旱露頭-干旱發(fā)生-干旱加劇-重大干旱-干旱緩解五個階段。在空間分布上，除了東南部的小部分區(qū)域外，其他區(qū)域旱情都十分嚴重。
　　 (6)結(jié)合2006年重慶市土地利用遙感解譯數(shù)據(jù)，分析不同地類間干旱的變化規(guī)律，結(jié)果表明，土壤濕度與土地利用方式