農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)的適應(yīng)性與不確定性分析.pdf

1、干旱是最為突出的極端自然現(xiàn)象，其造成的影響與損失在所有的自然災(zāi)害中比重最大。長(zhǎng)期以來對(duì)干旱監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)，國內(nèi)外已開展多專題多手段的理論與技術(shù)研究，已建立多個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)區(qū)域或全球尺度旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè)。國內(nèi)外研究與應(yīng)用表明，利用遙感技術(shù)可以在很高的時(shí)間分辨率與空間分辨率獲取地表光譜信息進(jìn)行旱情監(jiān)測(cè)。但是現(xiàn)有的眾多旱情遙感監(jiān)測(cè)并沒有對(duì)旱情遙感指標(biāo)在時(shí)空上的適應(yīng)性與不確定性進(jìn)行分析，因此旱情監(jiān)測(cè)精度較低。本文通過對(duì)旱情遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)在全國的適應(yīng)性與

2、不確定性分析，建立農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)集，以滿足全國農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)需要。 本文先在樣點(diǎn)尺度與區(qū)域尺度分別對(duì)山西太谷與山東濟(jì)寧實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)旱情遙感指數(shù)適應(yīng)性與不確定性進(jìn)行分析，再在省級(jí)尺度(山西省)上進(jìn)行遙感指數(shù)的適應(yīng)性與不確定性分析；最后在以上分析基礎(chǔ)上，使用相同的方法，利用2001-2004年的NOAAAVHRR旱情指數(shù)與全國土壤相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，對(duì)全國農(nóng)業(yè)旱情遙感指數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性與不確定性分析，同時(shí)建立適合于全國尺度的農(nóng)業(yè)旱情遙感

3、監(jiān)測(cè)指標(biāo)集，并利用以上指標(biāo)集，對(duì)2005年農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)結(jié)果與氣象綜合指數(shù)——NCC旱情監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。本文的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1)綜合考慮作物葉面狀態(tài)與冠層溫度對(duì)農(nóng)業(yè)干旱的反映，通過對(duì)農(nóng)業(yè)旱情遙感指數(shù)在時(shí)空上的適應(yīng)性分布特點(diǎn)，提出作物健康指數(shù)cVHI概念，并在農(nóng)業(yè)旱情區(qū)劃基本單元框架下構(gòu)建適合于中國農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)的遙感指標(biāo)集； 2)利用1991-2005年NDVI、TS以及2001-2005年全國

4、土壤濕度數(shù)據(jù)，已構(gòu)建適應(yīng)于中國農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)的植被狀態(tài)條件指數(shù)(VCI)、溫度狀態(tài)條件指數(shù)(TCI)、植被健康指數(shù)(VHI)組成的旱情遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)集； 3)在樣點(diǎn)(山西太谷)、樣區(qū)(山東濟(jì)寧)、大區(qū)域(山西省)三個(gè)尺度上分別進(jìn)行農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)指數(shù)適應(yīng)性與不確定性分析，并以此為基礎(chǔ)提出適應(yīng)于全國尺度的旱情遙感指數(shù)適應(yīng)性分析方法與框架； 4)綜合考慮作物受地貌、氣候、土壤以及作物種植方式等因素的影響，制作適合于農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)

5、測(cè)指數(shù)適應(yīng)性分析與農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)的農(nóng)業(yè)旱情區(qū)劃基本單元圖； 5)利用2001-2004年全國土壤相對(duì)濕度數(shù)據(jù)與遙感指數(shù)數(shù)據(jù)，在農(nóng)業(yè)旱情區(qū)劃基本單元基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)指數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性分析，結(jié)果表明：在頭年11月到來年2月，TCI指數(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)旱情反映敏感，適合于全國農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)；3月份TCI在北方地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)旱情反映敏感，華南地區(qū)VCI與VHI對(duì)農(nóng)業(yè)旱情反映敏感；4月份TCI在北方地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)旱情反映敏感，VHI在華北部分地區(qū)、西

6、南部分地區(qū)以及在華中和華南地區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)旱情反映敏感；在5-10月各個(gè)指數(shù)適應(yīng)性在時(shí)空分布上變化較大，總體上VHI對(duì)全國農(nóng)業(yè)旱情的反映較TCI和VCI敏感； 6)利用本文農(nóng)業(yè)旱情遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)集，對(duì)2005年全國農(nóng)業(yè)旱情進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，結(jié)果表明利用本文建立的遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)集對(duì)農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測(cè)精度較高，較好地反映了農(nóng)業(yè)旱情的時(shí)空分布；并與氣象指數(shù)NCC監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，結(jié)果表明利用作物健康指數(shù)不光反映農(nóng)業(yè)旱情的宏觀態(tài)勢(shì)，也在微觀尺度上反映農(nóng)業(yè)旱情