[00129540]干旱的遥感监测技术

本项目为公益性行业（气象）科研专项项目“多时间尺度干旱监测与预警、评估技术研究”（编号：GYHY201006023）的子专题“不同区域干旱的监测预警技术研究”,专题立项时间为2010年9月。项目主要利用光学遥感、主、被动微波遥感等遥感技术,从遥感干旱指数及遥感产品适用性、蒸散反演、土壤水分反演等几个方面进行了干旱的遥感监测技术的相关研究。 项目主要取得了如下成果： 1、提出了适宜西北东部作物全生育期干旱监测的指标综合分析了多种遥感干旱指数在西北东部农作物生长不同阶段的适用性,提出了适宜西北东部作物全生育期干旱监测的指标。 2、改进了TVDI遥感干旱指数的构建方法,提高了干旱监测的能力 应用多时次方法构建TVDI遥感干旱指数,提高了TVDI与土壤相对湿度（RSM）的相关性,使年内、年间的TVDI具有可比性,且便于业务应用.该方法提供与实际土壤相对湿度更为接近的空间分布,尤其是土壤较为湿润期。 3、确定了冬小麦不同生育期遥感干旱指数与气象干旱指数的关系,提高了对干旱发展过程的认识由冬小麦主产区遥感干旱指数VCI与气象干旱指数的对比,发现VCI在不同的生长阶段较气象干旱指数均有1-3个月的滞后期,在冬小麦返青、拔节期（3月）,VCI与前1-3个月的气象干旱指数均有较高的正相关关系,与CI和K指数相关显著,表明前期气象条件对这一时期冬小麦生长的重要性;在冬小麦抽穗、扬花期（4月）和灌浆期（5月） VCI与前2月气象干旱指数有较高的正相关;7、9月份夏玉米生长期VCI对气象条件的反应滞后1月 4、建立了西北半干旱区不依赖气象数据的MODIS反演实际蒸散的模型应用西北半干旱区地面观测修正了用卫星估算净辐射和蒸散的经验模型,建立了西北半干旱区不依赖于地面气象观测资料,仅用MODIS地表温度产品估算净辐射和实际蒸散量的经验模型。 5、评价了被动微波AMSR-E土壤水分产品对全国土壤水分监测的效果 大部分站点周围AMSR-E土壤水分和地面观测资料相关性较好,可以捕捉到大部分的土壤水分变化趋势,相关性达到了统计学意义的显著相关。本工作为应用自动微波土壤水分产品的应用提供了科学依据。 6、开展卫星-地面同步野外观测试验,为重大项目实施进行前期准备在黄土高原开展多次卫星-地面同步野外观测试验,为重大项目实施进行前期准备。获得了土壤水分、土壤容重、叶面积、植被盖度、植被类型等多种卫星遥感干旱模型所需参数,对多种干旱监测仪器性能进行检验。 7、应用主动微波反演黄土高原不同下垫面土壤水分应用Radarsat-2/SAR四极化精细模式观测分析了同极化后向散射系数与不同土层深度土壤水分之间的关系,采用交叉极化（VV/VH）组合模型反演土壤水分,效果良好。联合Radarsat-2/SAR数据和MODIS光学遥感数据,应用水云模型从SAR数据总的后向散射中去除植被影响,采用交叉极化（VV/VH）组合方案对农作物覆盖下土壤水分进行反演。 项目提出的西北东部作物不同生育期干旱监测的指标、改进的TVDI构建方法、实际蒸散反演模型和微波土壤水分产品的应用可以在西北干旱遥感监测业务中有很好的应用前景;发现的遥感干旱指数与气象干旱指数的关系对做好干旱预警有意义;野外观测试验为“中国干旱气象科学研究--我国北方干旱致灾过程及机理”顺利实施奠定了基础。此外研究成果在2013年长江中下游干旱以及2014年7月我国中原干旱等重大干旱事件监测服务中取得了良好的应用效果。发表和待发表文章16篇,其中9篇在核心期刊发表,待发表7篇。