基于多源數(shù)據(jù)的旱情監(jiān)測方法研究——以河南示范區(qū)為例.pdf

1、干旱是一種給社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境帶來巨大影響的自然災(zāi)害現(xiàn)象。我國處于東亞地區(qū)，具有明顯的季風(fēng)氣候，該氣候在年際間存在的不穩(wěn)定性導(dǎo)致了我國受干旱影響的現(xiàn)象較為頻繁。尤其是近年來，全球氣候變化及水資源短缺等現(xiàn)象，擴(kuò)大了干旱的影響范圍，加劇了其發(fā)生程度，干旱已經(jīng)對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面產(chǎn)生了很重要的影響。
　　河南省是我國的農(nóng)業(yè)大省和重要的商品糧基地，同時也是受旱災(zāi)影響較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。近年來，河南干旱災(zāi)害有“加重、影響大、頻發(fā)”

2、的趨勢，災(zāi)害的頻繁發(fā)生也對河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了重要影響。因此，研究適用性較好的旱情監(jiān)測方法，并對河南省開展有效的旱情監(jiān)測，不但有助于防災(zāi)減災(zāi)工作的順利開展，也對人民生活水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很重要的意義。
　　本文對國內(nèi)外干旱監(jiān)測方法進(jìn)行了研究和總結(jié)，充分利用氣象站點數(shù)據(jù)、±壤墑情數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)，挖掘不同類型干旱監(jiān)測的信息，開展常見旱情指標(biāo)計算方法研究，通過各個類型的干旱指標(biāo)的時空對比分析，揭示區(qū)域內(nèi)各指數(shù)間的關(guān)系及對旱情的指示意義。

3、在此基礎(chǔ)上，通過時間序列分析揭示示范區(qū)干旱發(fā)生、發(fā)展過程中氣象、農(nóng)業(yè)和遙感指標(biāo)的響應(yīng)情況，構(gòu)建多指標(biāo)旱情監(jiān)測模型，并以河南示范區(qū)為例進(jìn)行分析。
　　論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論有以下幾方面:
　　1.本文利用氣象站點獲取的月降水產(chǎn)品計算氣象干旱指數(shù)，通過與歷史旱情資料的對比分析發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)降水指數(shù)(SPI3)可以很好的反映氣象干旱。
　　2.本文選擇EOS/MODIS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展了六種常用遙感旱情監(jiān)測指數(shù)的計算，數(shù)據(jù)從預(yù)處理

4、到指標(biāo)計算的整個處理過程是基于IDL編程實現(xiàn)的。通過各指數(shù)對河南地區(qū)旱情響應(yīng)情況，揭示研究區(qū)旱情分布規(guī)律，結(jié)果表明:不同遙感旱情指數(shù)對旱情均有不同程度的響應(yīng)，但存在差異。根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)VSWI、VHI、TCI、NDWI指標(biāo)反演的干旱情況與歷史旱情資料的時空一致性較好;而VCI、AVI受到作物非生長季的影響使監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)突變情況，基于此提出了基于作物分布掩膜的植被指數(shù)改進(jìn)方法，使情況明顯改善。
　　3.本文利用土壤墑情數(shù)據(jù)計算獲得的土

5、壤相對濕度指標(biāo)對河南進(jìn)行旱情監(jiān)測。結(jié)果表明，該數(shù)據(jù)由于站點數(shù)量有限，進(jìn)行大范圍干旱監(jiān)測存在問題，但對某站點及相鄰區(qū)域范圍的干旱反映情況較好。
　　4.通過各個旱情指數(shù)間的相關(guān)性分析，揭示了各指標(biāo)之間的關(guān)系，為理解指數(shù)不同的指示意義提供參考，也為旱情監(jiān)測結(jié)果的分析與診斷提供先驗知識。
　　5.選取與土壤墑情點實測數(shù)據(jù)相關(guān)性較好的旱情監(jiān)測指標(biāo)，發(fā)展遙感氣象數(shù)據(jù)驅(qū)動的旱情監(jiān)測模型，利用模型反演的土壤相對濕度對示范區(qū)進(jìn)行旱情監(jiān)測，模