基于MODIS數(shù)據(jù)的大區(qū)域土壤水分遙感監(jiān)測研究.pdf

1、土壤水分是作物生長的控制性因子之一.大區(qū)域的土壤水分監(jiān)測一直是學(xué)術(shù)界的一大難題.該文回顧了干旱的描述方法、常規(guī)的干旱指標(biāo)、常用的干旱分級定等方法.傳統(tǒng)的土壤水分監(jiān)測方法只能采集到點和小范圍的土壤水分信息,難以滿足科學(xué)研究和政府部門對土壤水分客觀、實時、大面積監(jiān)測的需要,而采用遙感信息源結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)的方法可以滿足這些需要.該文介紹了常用的遙感監(jiān)測土壤水分的方法和研究進(jìn)展.主要的方法有:熱慣量法、微波法、熱紅外、距平植被指數(shù)法、植被供水

2、指數(shù)法、植被缺水指數(shù)法、綠度指數(shù)法.各種遙感方法采用的原理不盡相同,各自的適用范圍也不同.常用的遙感監(jiān)測土壤水分采用NOAA/AVHRR作為信息源,AVHRR僅有5個波段,星下點空間分辨率為1.1km.而EOS/MODIS是NOAA/AVHRR的替代、更新產(chǎn)品,擁有36個波段,最大空間分辨率250m.MODIS有AVHRR無可比擬的優(yōu)勢,因此傳統(tǒng)的基于AVHRR平臺遙感監(jiān)測土壤水分的方法有必要轉(zhuǎn)移到MODIS平臺上來,提高監(jiān)測的精度.目

3、前文獻(xiàn)表明這方面的研究尚少,該文將做一個有益的探索.該文將主要研究基于MODIS的熱慣量法、植被供水指數(shù)法監(jiān)測土壤水分.熱慣量法主要適合裸露的土壤和作物生長的早期.植被供水指數(shù)法主要適用于作物生長的旺盛期,基本覆蓋地面的時段.對于熱慣量法采用MODIS的1、2、3、4、5、8~19、31、32波段.植被供水指數(shù)法采用MODIS的1、2、31、32波段.結(jié)合地面氣象站點實地測量的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)來驗證熱慣量法和植被供水指數(shù)法的可靠性和精度.得

4、出以下結(jié)論:MODIS遙感影像監(jiān)測大區(qū)域裸露土壤、作物生長早期和作物地表覆蓋高時段的土壤水分是可行的.遙感監(jiān)測的土壤水分與地面實測數(shù)據(jù)的擬和線性關(guān)系模型、指數(shù)模型、對數(shù)模型的擬和精度相差不大,為了計算方便一般采用線性模型.熱慣量法監(jiān)測土壤水分的最佳深度為20cm.對于深層的土壤水分監(jiān)測是無效的,或者說效果不明顯,需要深入的研究.植被供水指數(shù)法也同樣只適合表層土壤水分監(jiān)測,并且精度較低.分別用直線、對數(shù)、指數(shù)模型對植被供水指數(shù)與土壤相對含