基于TVDI模型的关中地区春旱时空动态监测

利用中分辨率成像光谱仪MODIS产品MOD13A2和MOD11A2获取归一化植被指数NDVI和地表温度T_s,构建T_s-NDVI特征空间,依据该特征空间拟合的干湿边方程计算温度植被干旱指数(TVDI)作为反映旱情的指标,监测关中地区2013年2-5月每16 d的干旱状况,并利用区域内气象站点数据进行验证.结果表明,利用MOD11A2数据反演的T_s与实测对比平均误差为0.258℃,反演结果能够代替实际T_s参与计算.利用该地区实测的10、20 cm土壤湿度数据与遥感反演的TVDI值进行线性拟合,发现TVDI与20 cm土壤湿度相关性更高,表明TVDI更能反映和指示距地表20 cm的土壤水分状况.关中地区春旱最严重出现在3、4月份,旱情主要以中旱为主;渭河平原整体干旱情况比南部秦岭地区严重,尤其是关中东北部渭南和咸阳部分地区旱情较为严重,南部秦岭山地以湿润和正常为主.旱情整体呈现东北较重,西南较轻的分布.从监测结果看,TVDI能够较好地反映关中地区春季的实际旱情,适用于关中地区春季的旱情动态监测.     

基于RS和GIS的广西干旱格局分析闭馨月,卢远

干旱是一种持续时间长,影响范围广的自然灾害.利用遥感数据MODIS合成数据MOD13A2和MOD11A2获取陆地表面温度(Ts)和增强型植被指数(EVI),建立EVIGTs空间模型计算温度植被干旱指数(TVGDI);并以此作为干旱监测指标,分析了广西2015年的干旱格局.结果表明:广西的干旱情况整体上存在季节差异,地貌地形因子也在一定程度上影响着干旱格局.     

基于综合旱情指数的橡胶林干旱时空变化及其影响因子分析

本文基于HJ-1A/1B-CCD、HJ-1B-IRS数据和地面气象观测数据,以标准化植被供水指数(VSWIS)和综合气象干旱指数(CI)为自变量,以同步实测土壤含水量为因变量,通过多元回归分析构建了橡胶林干旱监测综合模型.经检验,模型具有较高的精度.2010年5月上旬起阳江农场橡胶林旱情持续加重,7月上旬干旱最为严重,7月下旬干旱有所缓解.阳江农场橡胶林干旱空间分异特征较为明显,南轻北重、东轻西重.降水距平对橡胶林干旱存在减缓作用,该作用存在滞后长度约为2旬的滞后现象;平均气温距平对橡胶林干旱存在加重作用,该作用从当旬开始有效.橡胶林旱情较轻期,在海拔91~240m的区域,干旱随海拔的增加而加重,在海拔大于240m的区域,干旱随海拔的增加而减轻;橡胶林旱情较重期,全区域干旱随海拔的增加而加重.同时,干旱存在随坡度增大而加重的趋势.橡胶林平地干旱最轻,干旱在不同坡向上的分异不明显.     

基于RS和GIS的广西干旱格局分析

干旱是一种持续时间长,影响范围广的自然灾害。利用遥感数据MODIS合成数据MOD13A2和MOD11A2获取陆地表面温度(Ts)和增强型植被指数(EVI),建立EVI-Ts空间模型计算温度植被干旱指数(TVDI);并以此作为干旱监测指标,分析了广西2015年的干旱格局。结果表明:广西的干旱情况整体上存在季节差异,地貌地形因子也在一定程度上影响着干旱格局。     

基于温度植被干旱指数法的农业干旱研究

利用MODIS数据提取归一化植被指数（NDVI）和陆地表面温度（LST）,构建温度植被旱情指数（NDVITs）特征空间,依据该特征空间设计的温度植被旱情指数（TVDI）作为旱情指标,结合土地利用现状数据对重庆市梁平县2006年7月12—27日的旱情进行了研究．研究结果表明在2006年7月12—27日重旱区主要分布在梁平的东北地区,旱地受旱面积为67．32％,水田受旱面积达55．1％,林地、水田、旱地、其他用地四种用地类型,其受旱比例依次递减,所得数据与该时间段该区土壤墒情站所得的干旱数据基本符合,该研究结果较好地反映了本次干旱灾害的空间分布,为相关部门进行干旱灾情评估制定和实施抗旱减灾措施提供了科学依据．     

河南省农业干旱风险评价框架与应用

风险评价是风险管理的基础性工作,科学合理的风险评价框架是实现综合风险防范的核心内容和关键环节.文章基于灾害系统理论,从灾害形成机理视角,构建了农业干旱风险评价框架,并以河南省2014年干旱事件为案例进行实证研究.结果表明,1)河南省农业干旱风险呈现明显的空间差异特征,高风险区主要分布在平顶山、洛阳和南阳等地区,而低风险区主要分布在北部的鹤壁、安阳、濮阳和新乡以及东南部的信阳等地区,并体现出致灾因子与承灾体的叠加作用;2)基于灾害系统理论的农业干旱风险评价框架包含了植被、土壤、降水以及承灾体数量和分布特征等多方面要素,能够有效表征农业干旱灾害的致灾过程,同时结合本文采用的赋权方法能够较好地再现河南省2014年夏季干旱灾害的受灾等级和空间分布特征.     

基于MODIS数据的滇中高原农业干旱时空变化分析

利用MODIS增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index, EVI）和地表温度（Land Surface Temperature, LST）数据,通过计算温度植被干旱指数（Temperature Vegetation Dryness Index, TVDI）,详细分析了滇中高原2001—2020年农业干旱时空变化规律.结果表明,近20年研究区TVDI年均值呈上升趋势,农业旱情整体呈显著增强趋势;每年4月份的农业旱情最为严重,10月份旱情最轻;TVDI年均值在0.46～0.56之间,中旱和重旱覆盖面积呈扩大趋势;昆明和曲靖主要以轻旱为主,玉溪以中旱为主,楚雄轻旱和中旱相间分布;西部地区旱情整体上有增强趋势;昆明北部及玉溪西部部分高海拔地区、元江河谷及金沙江河谷部分地区,农业干旱变化不稳定,其他地区农业旱情变化逐渐趋于稳定;研究区农业干旱重心先向南移动后再向西南方向移动.     

海南岛农业干旱综合监测研究

采用遥感信息与地面气象观测数据相结合的方法进行农业干旱监测研究.选择适合高植被覆盖区旱情监测的标准化植被供水指数及适合热带气候区旱情监测的综合降水距平指数作为参数,通过与同步实测土壤含水量的数据融合构建农业干旱综合指数模型.用检验样点的实测数据对模型进行精度验证与实用性评价,检验结果显示均方根误差RMSE为4.65％,相对均方根误差RMSE,为19.28％,说明该模型具有较高的精度,可以用来监测海南岛的农业干旱.利用模型对海南岛2004年10月至2005年1月旱情进行监测与分析.结果表明海南岛旱情西部重于东部、北部重于南部、四周平原重于中部山区.2004年10月上旬起旱情持续加重,12月上旬达到旱情高峰,12月中旬旱情略有缓解,但直至监测末期2005年1月下旬旱情依然严重.旱情随着海拔、坡度减小而加重的趋势明显;平地旱情比坡地重,旱情随坡向的分异不是很明显.     

云南连年旱灾的社会应对行为构成及变化研究

本文以云南省2009—2013年连年旱灾为例,利用气象数据和报刊资料分别构建了逐月的气象干旱演变序列和逐日的社会应对行为次数序列,通过序列的对比分析得出:4年间气象干旱持续发生,旱情不断叠加,缓解困难,其中以2009—2010年的旱情最为严重;旱灾形成原因复杂多样,主要由大气环流异常配置引起.社会应对行为的多少与气象干旱的严重程度有较大相关性,随着时间推进,社会对干旱的敏感性逐渐增加、从初期的滞后(2~3个月)应对变为及时应对;政府在抗旱救灾中起主导作用,其应对行为占所有行为的79%,第一年以短效应急行为(统筹部署)为主,随着干旱持续,长效减灾行为(水利建设)增加;社会组织主要的应对行为主要是捐赠;灾民个体应对相较而言能力有限,其行为不能通过报刊信息得以全面反映.政府应在后续旱灾防范工作中加强生态建设和提高工农业用水效率.     

2001—2020年江西省农业干旱发生时空格局的遥感评价

基于MOD16A2蒸散数据产品,该文计算粮食作物生长季(4—10月)的作物水分胁迫指数(CWSI),分析江西省2001—2020年粮食作物生长季农业干旱发生时空分布特征.得到如下主要结论:1)利用CWSI遥感提取的农业受旱成灾耕地面积与统计结果具有高度一致性,这表明CWSI作为干旱评价指标具有一定的合理性; 2)赣北鄱阳湖平原和赣中吉泰盆地等农业耕地集中连片分布区的受旱程度较高,而农业耕地相对破碎化的山地丘陵区农业受旱程度较低; 3)在评估期内,2003、2004、2007、2008、2009、2013、2019和2020等年份农业干旱严重; 4)受降水季节性分配不均的影响,江西省的农业干旱主要发生在4、5和10月份.     

基于DEM校正TVDI的华北地区旱情监测分析

以MOD13A3数据和MOD11A2数据为基础,并结合30 m空间分辨率SRTM高程数据进行高程校正,获得2017年华北地区各个月份TVDI等级分布图,利用TRMM 3B43逐月降水数据和CLDAS V2.0土壤体积含水量数据对TVDI反演结果进行联合分析,探讨旱情、降雨和土壤水分三者之间的关系。实验结果表明,华北地区旱情时空分布变化具有不均一性,2017年3、4月份华北地区出现春旱现象,而11、12月份则出现冬旱现象,7至9月份雨季的到来使旱情得到缓解,华北地区处于湿润状态。此外,DEM校正后的TVDI和月降雨量水平、土壤水分体积含水量存在负相关性。2017年DEM校正后的TVDI的波动性表现比较平稳,而降雨和土壤水分的波动性相对较大。     

综合气象干旱指数在西南地区的修正

为了研究气象干旱指数对西南干旱的监测状况,及干旱指数在西南地区的适用性,本文利用西南地区90个气象站的观测资料,根据中国气象局提出的综合气象干旱指数(CI)的计算方法,以西南地区在2009/2010年的干旱事件为例,对CI指数公式进行分析和修正,验证了修正后的CI指数有较好的适用性,对2009/2010年干旱事件的空间演变特征反映清晰,与实际旱情的空间分布比较一致,在干旱等级方面有较好的反映,较其他的干旱指数监测效果更好.     

基于HJ-1A/1B卫星TVDI的干旱遥感监测研究——以鄱阳湖流域为例

针对鄱阳湖流域2011年春季出现的特大旱情,利用2011年3~6月HJ-1A/1B卫星CCD影像计算NDVI,结合同步HJ-1B卫星IRS数据计算的地表温度信息,构建NDVI-LST空间,获取了鄱阳湖流域温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI).利用同步观测的AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)表层土壤含水量数据对温度植被干旱指数结果进行可靠性验证.结果表明,TVDI和AMSR-E土壤含水量之间存在显著的负相关,相关系数达到-0.697(P0.05),由HJ-1A/1B卫星影像计算得到TVDI可以有效表征鄱阳湖流域的土壤含水情况.用TVDI监测结果分析鄱阳湖流域2011年干旱,从空间分布来看,鄱阳湖流域受灾最严重的是环鄱阳湖区和修水流域.从时间分布来看,鄱阳湖流域3月底以轻旱为主,4月底流域南部旱情加重出现中度干旱,5月鄱阳湖流域将近80%的区域都受到不同程度干旱的影响.     

1689—1692年陕西大旱灾情及气候背景

依据清代档案、方志和文集所记载的历史信息,针对1689—1692年(康熙二十八年至康熙三十一年)陕西大旱事件进行了详细剖析,复原和重建了旱情史实、发展过程和空间分异图景。长达4年大范围"民流田荒,残破至极"的旱灾情状,并伴生虫灾、低温和瘟疫流行等灾害,重灾区(1级)主要分布于陕西关中的西安府和凤翔府,灾情最严重的1690年,55个州县旱情表现为1级(大旱),2级(旱)灾情涉及20个州县。史料记载所反映的1689—1692年冷干事件,与太阳活动、ENSO事件、火山活动显示的气候"冷干"特征基本吻合,由此推断此次干旱是明清小冰期背景下的一次极端气候事件和重大气象灾害。通过辨识干旱事件与外部环境因子之间的关联度,可以看出历史旱灾有着复杂多样的影响因子,反映了历史时期气候变化研究中的不确定性和复杂性特征。     

基于植被指数和地表温度的干旱监测方法的对比分析

以陕西省关中平原和渭北旱塬为研究区域,应用1999-2005年每年5月上旬的AVHRR卫星遥感数据,对比分析了基于归一化植被指数(NDVI)和地表温度的几种干旱监测方法:包括条件植被指数(VCI)、条件温度指数(TCI)、距平植被指数(AVI)和条件植被温度指数(VTCI)等,研究了VTCI与其他干旱监测方法的优缺点及其在研究区域的适用性.从研究区域旱情分布来看,VCI的干旱监测结果不符合研究区域干旱的分布规律.从监测结果的影像纹理特征来看,VTCI和AVI可能适合于研究区域的旱情监测.通过进一步对比分析遥感干旱监测结果与累计降水量的监测结果,得出了VTCI更适合于研究区域的干旱监测.     

长江中下游流域土壤湿度遥感反演研究及其影响因素分析

土壤湿度是水文学、气象学及农业科学研究领域的重要指标参数,对气候、农业、旱情监测都有重要意义.利用MODIS数据产品MOD09A1、MOD11A2和MOD13A2获取表观热惯量(ATI)和植被供水指数(VSWI)模型中的关键参数,以NDVI作为判别阈值将ATI和VSWI相结合建立集合土壤湿度反演模型,用预留的实测数据对模型进行了验证.并从土地覆盖类型、高程、坡度等方面进一步分析了长江中下游流域土壤湿度的分布规律,研究区土壤相对湿度随土地覆盖类型、高程及坡度等因素的变化呈明显的分异规律.结果表明,基于ATI和VSWI的集合土壤湿度反演模型结合两种模型的优点,实现了优势互补,提高土壤相对湿度反演的精度.     

神东矿区土壤湿度遥感监测与双抛物线型NDVI-Ts特征空间

 结合神东矿区环境与灾害遥感监测与分析,根据MODIS/AQUA卫星产品的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(T_s)数据,分析了基于1km和500m分辨率数据的NDVI-T_s特征空间,发现NDVI-T_s特征空间均具有双抛物线型特征。与基于1km和500m分辨率数据的NDVI-T_s三角形特征空间进行对比分析,并将得到的温度植被干旱指数(TVDI)数据与实测土壤湿度进行相关性分析,结果表明1km双抛物线型NDVI-T_s特征空间能更好地反映地表0—5cm土壤湿度,而500m双抛物线型NDVI-T_s特征空间在监测10cm土壤湿度时更有优势。以通过双抛物线型NDVI-T_s特征空间得到的TVDI作为旱情遥感监测指标,评估了2010年10月8—23日16d和2010年10月8日当天的神东矿区旱情,揭示了矿区旱情的空间特点。     

石羊河流域干旱变化趋势及气候影响因素

基于Thornthwaite干燥指数概念,采用Sen斜率、敏感性分析和空间分析等方法研究1981-2014年石羊河流域干旱的空间分布特征和变化趋势,分析干燥指数的气候敏感性.结果表明:石羊河流域干燥指数自上游至下游呈增大趋势;研究时段内,干燥指数减小的区域主要分布在乌鞘岭东北、永昌以西及民勤以北,其余地区干燥指数呈增加趋势.石羊河流域干旱对降水、相对湿度和净辐射的变化较为敏感.1981-2014年流域上游山区降水减少导致干旱加重,而相对湿度的增加抑制了陆表蒸散发,一定程度上缓解了旱情的加剧;流域中下游地区干旱减弱主要由降水增加所致.     

湖南省水稻气象灾害多致灾因子时空特征研究

本文依据水稻气象灾害标准,提取了湖南省1981—2013年双季稻生育期内干旱、洪涝、高温热害和低温冷害,分别探讨致灾因子类型和灾次的时空分布与组合特征.结果表明,湖南省水稻灾害呈现鲜明的多致灾因子特征.单一生育期内,水稻致灾因子类型以2~3种为主,多致灾因子类型组合以干旱高温热害组合比例最高,达到22.87%.水稻致灾因子灾次以4~6次为主,湖南东部地区高于中西部地区.各站多致灾因子灾次的频率分布呈现出明显的泊松分布特征,泊松参数值自西向东逐渐增大,最大值为5.5次.根据多致灾因子类型和灾次的组合特征,最终将湖南省划分为8个多致灾因子区.洞庭湖区及湘中地区为双季稻主产区,水稻种植过程中应注意防范高温热害和干旱灾害.     

基于地表温度和植被指数的农业干旱遥感监测方法

农业旱灾是人类面临的最主要自然灾害之一,对我国农业生产影响非常大。土壤含水量是农业干旱监测的重要指标,通过遥感地表温度(LST)与植被指数(NDVI)结合,可以估算土壤湿度,监测农作物旱情。重点研究了LST/NDVI特征空间中干湿边的提取方法,通过14年全国NOAA/AVHRR的8km合成数据集分析发现,在LST/NDVI特征空间中,曲线斜率与实测土壤湿度显著相关(R=0.78,P<0.01),干边的截距和斜率与湿边有比较稳定的关系,但干湿边存在较大的空间和时间变异性。将全国分为6个区,分别确定LST/NDVI特征空间,根据特征空间干湿边参数反演土壤湿度,在土壤湿度分布图和全国耕地分布图基础上,进行旱情分级,得到全国耕地旱情分布图,可以为农业抗旱救灾提供快速宏观的信息服务。