基于中分辨率卫星遥感数据的旱情监测技术研究

本文基于笔者多年从事遥感监测的相关工作经验,以基于中分辨率卫星遥感数据（MODIS）的遥感旱情监测为研究对象,以某地区生长季的4月和7月为研究背景,分析了jANDVI,VCI j及NDWI三个指标的变化趋势,给出了该地区旱情的变化趋势,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。     

基于定量遥感反演的旱情监测研究

本文基于笔者多年从事遥感减灾应用的相关工作经验,以基于MODIS数据的遥感旱情监测为研究对象,以某地区生长季的4月和7月为研究背景,分析了jANDVI,jVCI及NDWI三个指标的变化趋势,给出了该地区旱情的变化趋势,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。     

MODIS遥感数据的沈阳市植被变化规律

为确定2001-2011年间沈阳地区植被的分布特征和年际变化规律,采用NASA地球观测系统(EOS)提供的MODIS陆地植被指数产品MOD13A3,对沈阳地区进行分析,用归一化植被指数(NDVI)作为植被生长状态指标,以2001年植被指数为基准,用其它年份的植被指数与基准作差值处理,根据NDVI变化数据分级标准进行分级,分析了2001-2011年间沈阳地区植被的分布特征和年际变化规律.结果表明:沈阳地区植被覆盖密度由城区中心向周边逐渐增大;2001-2011年沈阳植被总体呈退化趋势;2002-2004年,沈阳城区边缘的植被有轻微退化外,其他地区植被均呈现中度和轻微改善;2005年以后沈阳市城区边缘的植被退化严重;在2008和2010年间,沈阳市周边地区如东陵区东南、苏家屯东南部、沈北新区西南部和于洪区东南部植被均有轻微和中度改善.     

使用连续的MODIS遥感数据监测东亚飞蝗的发生

以河北省黄骅市东北部的黄灶、南大港一带为研究区,基于5月下旬至6月上旬的连续MODIS遥感数据,通过数据的几何、辐射等校正,并使用8种植被指数,对其植被生长状况进行了监测,并探讨其在东亚飞蝗发生监测上的应用潜力．研究表明,通过MODIS数据的时间滤波可在一定程度上减少云层对遥感数据的影响,同时,基于经过时间滤波处理后的MODIS数据的植被指数NDVI的变化,可实现对研究区东亚飞蝗的发生进行监测．     

基于MODIS的西藏荒漠化动态监测研究

为了研究不同植被指数对监测土地荒漠化的动态变化统计结果的差异,以2003年和2009年全年的250 m分辨率的MODIS植被指数产品MOD13Q1为数据源,利用NDVI值作为荒漠化分类的依据,对西藏自治区内荒漠化土地进行研究,得出了2003年和2009年的荒漠化土地面积及其分布图和不同荒漠化等级土地之间的动态变化图并统计其变化面积.研究结果表明:西藏自治区内部分地区荒漠化程度有所减缓,就整体而言其荒漠化趋势不容乐观.而不同植被指数统计结果可为西藏自治区的荒漠化防治提供参考.     

重庆市MODIS/NDVI时间序列数据优化研究

重庆独特的地理环境与气候特征导致NDVI普遍存在明显的云干扰等导致的噪声。目前最为常用的最大值合成法(MVC)虽然一定程度上减弱云雾及其他因素的影响,但不能保证获取高质量的数据。为了构建重庆地区高质量NDVI时序数据集研究采用时间序列谐波分析法(HANTS)对MODIS/NDVI数据进行时间序列重构;并进一步结合质量控制文件对MODIS/NDVI做进一步订正。选择2001—2010年MODIS/NDVI数据进行序列订正效果分析表明,原始NDVI数据存在较多的噪声,不能直接用于年代际时间特征趋势分析。经过HANTS重构、质量控制文件掩膜合成构建的订正的NDVI数据序列对云的影响导致的原始数据偏低现象给予了有效订正,又较好地保留了原始数据的高质量信息,重构并维持了原始数据应有的整体趋势特征,适合用于进一步的时空特征分析。     

基于ENVI的MODIS数据预处理实现

为给MODIS影像预处理软件实践操作提供参考,利用ENVI软件对MODIS影像进行几何校正和辐射校正实验研究.具体工作步骤是:去蝴蝶结效应;基于地理位置查找表法进行影像的几何校正;FLAASH大气校正模块的数据准备和参数设定.     

基于MODIS数据的百色水利枢纽水库水域提取研究

利用2006年11月4日的美国EOS-MODIS/TERRA卫星的MODIS遥感数据,采用图像差值运算和阈值法提取百色水利枢纽水库蓄水后的水域范围,统计像元数计算水域面积。结果表明,在差值图像上,水域具有较高的灰度值,表现为灰白色或白色,而陆地具有较低的灰度值,表现为灰黑色到黑色的过渡变化,水陆边界较为清晰,可以用于水域的目视判别和阈值的选定;提取出的百色水利枢纽库区水域呈树枝状分布,蓄水后形成一个大型人造湖泊,湖泊内形成多个岛屿,提取出的水域面积为167.875km2;受MODIS空间分辨率的限制,对于实际较细小的线状水域,提取出来的结果出现不连续现象。     

基于MODIS荧光高度变化的藻类水华遥感监测方法

为了研究如何有效应用MODIS荧光高度(fluorescence line height,FLH)产品于近岸水华监测,基于福建近岸浮游植物水华期获得的35组实测遥感反射率和叶绿素a数据,提出MODIS FLH差值法,即当日FLH与前14 d平均FLH差值≥0.06 mW/(cm2.μm.sr)时,判别为水华发生.取2005年6月和2003年5月两个赤潮案例,处理获得MO-DIS卫星FLH时间差值产品,依据FLH差值≥0.06 mW/(cm2.μm.sr)的判据,判别水华影响区域与实际报道吻合,说明这一方法对于本研究水体行之有效.适用其他水体的情况尚未知,且具体的判据可能随水域而变化,进一步的研究与实例检验将是必要的.     

基于时序MODIS NDVI数据的长汀县植被趋势特征研究

通过植被时序趋势特征的研究,分析长汀县植被趋势变化.文中将2000-2013年MODIS NDVI数据作为数据源,采用回归和Sen+Mann-Kendall两种分析方法对长汀县植被趋势进行研究.结果表明:两种方法在长汀县植被趋势分析的研究中有较好的空间一致性,在植被呈明显变化的区域差异仅0.44%.Sen+MannKendall分析法有较好抗噪性和对数据分布无要求的优点,可以更好地应用在其他区域的植被时序趋势变化研究.植被变化强度大的区域主要分布在长汀县中部;植被改善的区域主要分布在河田镇和三州乡,呈轻微退化趋势的植被分布在长汀县四周,植被变化强度范围为-0.01~-0.005.     

应用MODIS数据进行土壤盐渍化评价方法研究

土壤盐渍化是土地荒漠化的主要成因和表现形式,是一个世界性的资源问题和生态问题,给人类社会带来了严重的经济损失和生态危害.探讨了利用中分辨率遥感数据,对区域性盐渍化土壤进行分类评价的方法.以银川平原为例,选用分辨率为500 m的MODIS遥感影像数据,运用非监督图像分类方法中的ISODATA算法,对该区域的土壤盐渍化程度和分布状况进行定性和定量的评价分析.分析结果表明,在银川平原区内,非盐渍化土面积约4 088.50 km2,重度盐渍化土面积约170.00 km2,中度盐渍化土面积约659.00 km2,轻度盐渍化土面积约1 653.50 km2.与实际调查资料对比,得出本次分类结果精确度为77.6%.     

基于EOS/MODIS数据的土壤水分遥感监测方法

美国国家航空航天局(NASA)自1991年开始实施对地观测系统(EOS)计划以来,EOS/MODIS传感器的高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点使其在干旱监测中具有突出的优势.纵观近年来国内外基于EOS/MODIS资料遥感监测土壤水分的理论、方法的发展和应用特点,可以分为5类:①基于植被指数类的遥感干旱监测方法,如简单植被指数、比值植被指数、归一化植被指数、增强植被指数、归一化水分指数法、距平植被指数等;②基于红外的遥感干旱监测方法,如垂直干旱指数法、修正的垂直干旱指数法等;③基于地表温度(LST)的遥感干旱监测方法,如热惯量法、条件温度指数、归一化差值温度指数、表观热惯量植被干旱指数等;④基于植被指数和温度的遥感干旱监测方法,如条件植被温度指数、植被温度梯形指数、温度植被干旱指数模型等;⑤基于植被与土壤的遥感监测方法,如地表含水量指数作物缺水指数法等.重点介绍了目前生物、物理意义较明显,比较成熟和广泛应用的基于可见光与热红外波段的改进型垂直干旱指数法(MPDI)、作物缺水指数法(CWSI)、地表含水量指数法(SWCI)、热惯量法(ATI)等;对各种遥感监测土壤水分方法的优缺点做出评价;指出利用高分辨率卫星资料(如EOS/MODIS和中国发射的风云三号极轨气象卫星250 m分辨率资料)进行农业干旱监测研究将成为主要的研究方向,"土壤-作物-大气"多圈层立体监测、多学科的融合将是解决提高旱情定量化监测精度、使之实用化和业务化的必由之路:最后,展望了遥感监测土壤水分的发展前景.     

基于时间序列MODIS数据的川续断栽培区土壤水分变化研究

以栽培川续断为研究对象,选择贵州省黔南州龙里县、贵定县的栽培基地为试验区,利用贵州省2010年全年的MODIS植被和温度产品,采用Ts-NDVI特征空间模型,先构建温度植被干旱指数(temperature-NDVI dryness index,TVDI),再通过TVDI与土壤水分的经验关系,反演得到试验区的土壤水分分布图.利用时间序列分析,得到了试验区土壤水分的年内变化特征.从总体上看,从春末到秋初,栽培区的土壤水分比较稳定,变化相对其他时段较小.初春时节,土壤含水量最低.进入秋季后,土壤含水量变化剧烈.在冬季,土壤水分则是先上升后下降,且变化幅度最大.此外,将遥感反演结果与同一时段的两次实地测定的土壤水分进行对比验证,发现遥感反演的结果与实测值较接近.研究结果表明利用本文的方法监测中药材栽培区的土壤水分含量切实可行.     

基于MODIS遥感和气象数据的API回归分析

以江西省景德镇地区为研究区域,通过MODIS近红外大气反演大气水汽算法,提出了MODIS反演大气水汽含量联合气象数据对API进行回归分析的方法.仿真结果表明,该回归模型能够在一定程度上反映出API的变化,并可为API的预测提供数据参考.     

基于MODIS数据的淀山湖蓝藻“水华”监测

叶绿素a（chla）是水质监测的重要参数之一,其浓度是湖泊富营养化和蓝藻“水华”发生的重要标志。本文将MODIS影像波段反射率与叶绿素。浓度同步实测值进行相关分析,在此基础上建立遥感监测模型,应用该模型计算得到淀山湖水体叶绿素a浓度分布情况,并提取淀山湖富营养化导致的蓝藻“水华”分布情况。     

基于MODIS遥感影像的大气水汽反演研究

目前基于MODIS的水汽反演算法已基本成熟,大部分方法是用6S、MODTRAN等辐射传输模型模拟的倒大气透过率与水汽含量的关系计算大气水汽.由于模型本身的精度及模型中大量参数的不确定性,使得反演结果精度受到限制,而直接基于遥感图像本身的反演算法解决了这一问题.本文提出了基于影像数据本身的水汽总含量反演算法,对通道比值法进行了改进,得到了的水汽反演结果与MODIS大气水汽产品有较好的一致性.     

基于MODIS遥感影像数据的洞庭湖蓄水量估算

以洞庭湖为研究对象,应用MODIS遥感影像、水位以及湖底DEM数据估算洞庭湖蓄水量.根据水体在近红外和红外波段的吸收特性,通过对MODIS数据NDVI指数和NIR波段分别设置阈值的方法来实现对洞庭湖水面的动态提取.根据洞庭湖流域各水文/水位站的水位数据,进行空间插值,得到洞庭湖多个时段的水位空间分布.结合洞庭湖水面提取数据、水位插值数据和湖底DEM,估算洞庭湖蓄水量,并以此初步分析三峡截流前后洞庭湖流域的水文响应.结果显示,该方法能有效实现对洞庭湖蓄水量的估算,计算得出的水面面积、蓄水量有明显的相关性;洞庭湖蓄水量与城陵矶水位呈现明显的3次曲线关系,截流前后3年拟合方程决定系数分别达到了0.915和0.928;截流后三峡工程调蓄功能初显,连续3年洞庭湖汛期累积水量占全年水量比重减小;与此同时夏末秋初三峡水库蓄水,下泄水量减少加剧了2006年洞庭湖流域夏秋连旱的影响.     

基于回归预测的遥感卫星数据云检测方法研究

将遥感卫星数据中的云数据与晴空数据分离出来是卫星资料研究的重要工作。利用MODIS第20通道的亮温数据,通过回归预测法及拉依达法则对某一沿海地区的遥感卫星数据进行云检测。将实验结果与未经处理的云数据进行对比,表明回归预测法对类似地区遥感卫星云数据的检测具有较高的有效性。该方法具有操作简便,处理时间短等优点,适用于类似地区处理大量数据的的场合。     

长江三角洲雾的MODIS遥感检测

MODIS数据波段多、分辨率高,是雾监测良好的数据源。利用MODIS多通道阈值法,对2007年12月19日长江三角洲地区的大雾进行检测。根据云．雾及下垫面在可见光、中虹外和长波虹外波段的辐射特性差异,得到多通道余离云雾的方法,实例验证结果表明谈方法对雾的检测有较好的效果。