干旱遥感监测方法研究进展 杨世琦.doc

干旱遥感监测方法研究进展_杨世琦.doc:..:1674-2184(2010)02-0075-04干旱遥感监测方法研究进展杨世琦,高阳华,易佳112(,重庆401147;,重庆400715)摘要:本文对国内外学者在干旱遥感监测方面所做的工作进行了总结。根据选取资料的不同,将国外进行干旱遥感监测的情况归纳为5类,分别介绍了主要方法及其进展。同时,对国内开展干旱遥感监测的情况从空间尺度、时间尺度、监测手段、监测方法等4个方妞进行了分析,并讨论了干旱遥感监测在实际应用中存在的问题。关键词:干旱;土壤含水量;遥感;监测屮图分类号:P407文献标识码:Adoi:.1674-2184•,因其出现频率高、持续时间长、波及范围大,对国民经济特别是农业产生严重影响,历来被人们所关注,已经成为世界性的重大自然灾害。土壤含水量是判断干旱的重要指标之一,也是旱情监测的基础。土壤含水量的获取可分为3类:田间单点实测法、土壤水分模型法和遥[1]感法。其中遥感法可以快速获得大妞积的土壤水分信息,具有宏观、动态、经济的特点,被广泛用于干旱监测。相同像元的NDVI序列资料进行比较,使得NDVI值更具可比性;Kogan认为一个地区的气候状况,土壤类型质地,植被类型分布以及地形条件都会影响NDVI值的变化;Sugimura研究也表明NDVI值要受到海拔的影响,海拔高的地区NDVI值相对较高,考虑地形地貌因素以及联系气象因子变化会使监测结果更加准确。。热惯量随着土壤含水量的增加而增人,利用热红外遥感可以观测地表温度,获得热惯量,进而估测土壤湿度。如Watson、Phon等[10][8,9]1国外研究综述国外采用遥感技术监测土壤含水量始于20世纪70年代,其方法大致可以分为5类。,主要利用植被指数和植被状态指数。植被指数常用来监测某一时段或生长季的降水和干旱,多为定性结果。如Jackson等[2]在地质研究中最早应用热模[11]型;Kahle提出热惯量的概念;Price等简化潜热蒸散形式,总结了热惯量法及其遥感成像原理,提出了表观热惯量ATI(ApparentThermallnertiah从而可用卫星提供的反射率和热红外福射温差计算热惯量;England等[12]提岀了辐射亮度热惯量(Radio-brightnessThermallner-tia,即RTI)的概念,且认为RTI对土壤水分的敏感性好于ATI;Carlson利用NOAA/AVHRR资料计算土壤有效水分和热惯量。,测量雷达后向散射系数以及测量监测土壤水分含量。微波分为主动微波和被动微波,主动微波通过测量雷达的后向散射系数,被动微波通过测量土壤亮温来估测土壤水分。在主动微波遥感领域,合成孔径雷达(SAR)己成为国际对地观测领域最重要的前沿技术之一。被动微波估测土壤水分主要分成两大块:一是针对裸露地表的土壤水分反演,另一个是针对植被的土壤水分反演模型。施建成[14][13]利用NDVI监测干旱发现,植被指数对短暂水分胁迫不敏感,只有水分胁迫严重阻碍作物生长时j引起植被指数的明敁变化,因而,植被指数不能及时反映植被覆盖下的土壤含水量,在洪涝区域和裸土区域应用受到限制;Kogan提出植被状态指数(VCI),并认为VCI优丁NDVI。事实上,二者各有优缺点,植被指数受气候、土地利用和地理条件的影响,主要反映植被的绝对生物量和区域干旱程度,而VCI主要受天气的影响,只能反映植被覆盖区干旱的相对变化。为了减少植被指数对大气的依赖,Kanfman等抗大气植被指数(ARVI);Bawa等收稿日期:2010-02-18[5][4][3]发展了发现利用多年同期等针对Q/H模型进行了修正,资助项目:重庆市科技攻关计划项目CSTC,2009AC0125;科技部“西部开发科技行动”重大项目(2005BA901A01),硕士,,。E-******@,通过AIEM模拟比较,Q/P模型比Q/H模型更具实用性;Paloscia等[15]布情况;宋小宁等以西北半干旱地区的内蒙古农牧交错地带为研究区,利用土壤调整植被指数(MSAVI)、归一化植被