水利部旱情遥感监测系统建设与展望

遥感技术以其快速、经济和大空间范围获取的特点,已成为旱情监测的重要手段。介绍国家防汛指挥系统二期工程水利部旱情遥感监测系统的建设情况,包括旱情遥感监测模型、业务流程及系统的设计与开发等。系统实现全国旱情监测逐周生产、区域旱情1~3 d应急快速监测及逐月区域水体监测产品的生产。试运行表明全国旱情监测与国外同类产品结果一致或优于同类产品;区域旱情监测平均精度达到80%以上。最后,对旱情遥感监测系统未来发展进行展望。     

植被指数-地表温度特征空间研究及其在旱情监测中的应用

植被指数-地表温度特征空间已被应用于多方面的研究。本文从区域旱情监测的角度分析了该特征空间的生态学内涵，指出地表温度是地表蒸散的函数，推导出了温度蒸散旱情指数（TEDI）的计算方法。利用NOAA数据，以河北省南部平原为研究区域，分别计算出了温度植被旱情指数（TVDI）与温度蒸散旱情指数（TEDI），通过地面实测土壤相对湿度指数（SHI）验证，结果表明温度蒸散旱情指数（TEDI）可以更准确地反映下垫面的土壤墒情状况。     

利用遥感和GIS监测旱情的方法研究

主要以山东，河南两省为例，探讨了利用ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ图像资料监测大面积表的几种研究方法，并对每种方法的优缺点进行了评估。结果表明，几种方法结合使用并借助地理信息系统，进行大面积的旱情监测是可行的，另外还进行了利用机载雷达图像监测河北省土壤水分的方法尝试研究，分析表明微波遥感监测土壤水分具有广阔的应用前景，可以利用星载ＳＡＲ图像资料作进一步的分析研究，从而获取微波监测土壤水分的最佳波段和最佳极化     

遥感旱情监测方法的比较与分析

比较和分析了目前旱情监测中运用较为广泛的3种模型：土壤热惯量法（ATI）、作物缺水指数法（CW-SI）和温度植被指数法（TVDI）的适用条件,并利用IDL编程实现。以黄河三花间流域为例,利用MODIS影像和气象数据对3种模型进行了计算,并将成果与SEBAL模型计算的蒸散发进行相关分析。结果表明,CWSI和蒸散发的相关性最高,其次是TVDI、ATI。在分析各方法特点的基础上,结合流域特征得到：CWSI和TVDI较适用于研究区域。     

基于TROPOMI叶绿素荧光遥感的冬小麦旱情监测

针对太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced chlorophyll Fluorescence,SIF)可以有效指示陆表植被水分胁迫的特点,提出了归一化叶绿素荧光干旱指数(Normalized SIF Drought Index,NSDI)用于黄淮海地区冬小麦旱情监测.该方法首先基于哨兵-5p卫星(Sentine...     

利用NDVI-T特征空间法进行广东省土壤旱情监测研究

详细介绍了利用Landsat ETM 影像反演陆地表面温度(LST),并计算温度植被旱情指数(TVDI)的方法,并在此基础上利用ERDAS的空间建模功能设计了一个半自动化的,基于地表温度和归一化植被指数(NDVI)的旱情指数特征空间模型.该模型的运算结果包括NDVI、陆地表面温度及研究区内相应NDVI的最大和最小陆地表面温度表格,用这些中间结果来计算旱情指数.最后通过该模型在珠江三角洲地区的应用,证明TVDI旱情指数能够较好地反映广东省地区表层土壤旱情出现及分布情况,有助于对该地区春、秋旱的预防和指示.     

土壤旱情监测系统设计

针对我国对旱情监测主要依靠人工观测,存在着工作量大、时效性差的问题,结合旱情信息采集技术与无线通信数据传输技术,设计了基于STM32的旱情信息采集和数据远程传输的遥测终端机。实验结果表明,该系统能够实现对土壤含水率、蒸发量、降雨量和温度的实时数据采集,并将采集的数据通过GPRS无线网络上报给中心站;中心站通过基于BP神经网络算法的旱情预测模型,实时对遥测终端机上报的旱情参量数据进行综合评估。     

利用高分辨率ETM+数据进行区域旱情监测的研究

在植被指数相同的条件下,地面肤面温度可用于对土壤旱情的监测。通过植被指数——地面肤面温度特征空间分析了利用遥感进行旱情监测的原理,将传感器温度作为地面肤面温度,对干旱指数的计算进行了详细论述。利用栾城县的Landsat7 ETM+卫星数据进行了旱情监测与分析。     

温度植被旱情指数在吉林省干旱监测中的应用

遥感技术在干旱监测中具有其他技术不可替代的优势。利用2005年8~9月的MODIS产品,获取逐日地表温度数据和逐日植被指数数据,建立了LST\|NDVI特征空间,根据此特征空间建模,计算得出温度植被干旱指数作为表征干旱的监测指标,并结合2005年土壤湿度数据对该指标进行定量验证。在此基础上利用ArcGIS软件分析了2005年8~9月吉林省干旱时空分布特征。结果表明：吉林省干旱总体分布趋势从东南到西北呈现出湿润到正常-轻旱-中旱-重旱的变化规律,体现出吉林省旱情的多样性和复杂性,8月19日、8月25日、9月8日正常和轻旱分布区域面积所占总区域面积比例分别为26.84%和59.53%、41.31%和41.73%、40.40%和32.83%,9月中旬轻旱和中旱分布最广,其比例分别为38.27%和36.26%;重旱和中旱分布区主要位于白城和松原市,轻旱区主要分布在长春、四平和辽源市,正常分布区集中在吉林、通化和白山市境内,湿润分布区主要分布在延边市。     

旱灾灾情监测中的遥感应用综述

旱灾是我国影响范围最广的农业自然灾害。遥感是对干旱进行大面积、实时动态监测的有效技术手段。对遥感技术在干旱旱情监测中的传统方法进行了概括和汇总,应用较多的干旱旱情遥感监测方法主要有热惯量法、蒸散法、植被指数法,其中植被指数法又分为距平植被指数、条件植被指数、植被指数差异、植被供水指数、温度植被干旱指数等方法。分析了不同方法的优缺点以及它们各自的适用范围,结合当前研究的热点问题,指出随着干旱机理和MODIS数据的应用,干旱旱情的遥感监测将得到更广泛、更深入的应用。     

农业干旱遥感监测研究进展

农业干旱给社会经济及人民生活造成严重影响,关于农业旱情监测的研究受到了学者们的广泛关注。遥感技术的发展为准确、及时进行旱情监测提供了新的机遇。本文综述了近年来国内外采用遥感方法监测农业旱情的研究进展,包括土壤湿度、作物形态、作物生理等农业旱情指标的遥感反演,指出了在实际应用中存在的一些问题,并提出了进一步改进的思路。     

遥感干旱指数在洛川苹果干旱监测中的适用性分析

目前对苹果干旱研究较少且主要运用站点数据,对空间信息表征有限,遥感干旱指数可用于大范围干旱时空动态监测,但在苹果干旱监测中的适用性还有待研究.基于2014～2018年MODIS反射率、地表温度以及地表覆被数据,结合土壤湿度数据和野外调查资料,分析洛川苹果区温度植被干旱指数(TVDI)、归一化植被水分指数(NDWI)、植...     

中国用遥感方法进行干旱监测的研究进展

运用遥感技术进行干旱监测具有不可替代的优势，我国近年来在此领域做了不少的探索和研究。本文根据各种遥感干旱监测方法的特点，将其归纳为：基于土壤热惯量的方法，基于区域蒸散量计算的方法，基于植被指数和温度的方法以及基于土壤水分光谱特征的方法等五类，分别介绍了我国利用遥感技术进行干旱监测的主要方法及其进展。总结了遥感技术在干旱监测领域发挥的重要作用及其在实际运用中存在的问题。     

森林叶面积指数遥感反演与空间尺度转换研究

以贵州省黎平县为研究区,着重研究森林叶面积指数(LAI)的ETM遥感信息反演和向1km空间尺度转换算法.通过LAI-2000的针叶林和阔叶林等植被类型的LAI实地观测,建立实测LAI与ETM影像归一化植被指数(NDVI)的相关关系并进行LAI遥感制图,并在陆地覆盖类型遥感分类信息提取的基础上,发展了针叶林、混交林和空旷地三种地表类型LAI的向上空间尺度转换算法,以对粗分辨MODIS遥感数据的LAI产品实现LAI算法的转换与校正,并通过示例应用显示了本研究空间尺度转换算法的有效性.     

A Review on Estimating Fractional Cover of Non-photosynthetic Vegetation by Using Remote Sensing

The quantitative estimation of fractional cover of photosynthetic vegetation(f PV),non-photosynthetic vegetation(f NPV),and bare soil(f BS) is critical for grassland ecosystem carbon storage,vegetation productivity,soil erosion and wildfire monitoring.The ecological importance of NPV has driven considerable research on quantitatively estimating NPV in diverse ecosystems including croplands,forests,grasslands savannah,and shrublands using remote sensing.This paper reviews the research progress in estimating f NPV using hyperspectral and multisspcetral remote sensing data,and hightlights discusses the theoretical bases of PV,NPV and BS spectral characteristics.based on the existing methods for estimating f NPV,this article groupd into two categories:empirical relationship between spectral index and NPV cover,and Spectral mixture analysis.Meanwhile,also discuss applications.of hyperspectral and multisspcetral remote sensing data.Finally,the existential problems and research trends for NPV estimation are analyzed.     

被动微波遥感指数及其应用

分别概述了微波极化指数、散射指数以及土壤湿度指数等被动微波遥感指数的发展及其应用。37GHz的微波极化差指数△T37（△T37=TB37V—TB37H）和极化比指数（MPDI=C＊（TB37V—TB37H）／（TB37V＋TB37H））被认为是监测植被状况的微波植被指数，利用GAME—Tibet1998IOP数据计算和分析了青藏高原中部5个试验站点6～9月的平均△T37值和MPDI值的变化情况。结果表明：ANDUO和MS3608的平均值在15K左右，表现出裸土的微波辐射特征；总体上5个站点的MPDI随时间的变化不大，也即在1998年6～9月间，各个站点的植被状况变化不大；而站间的差别比较大，也即各个站点的植被状况有较大的差别；ANDUO的MPDI表现出规律性的变化，即在6至9月的变化中，8月份的MPDI最小，对应植被最好的月份；对研究区的MPDI和相应时间的MSAVI（可见／近红外数据得到的修改型土壤调整植被指数）的空间分布图进行了比较，二者基本吻合。     

基于波段反射率日均增量的花生干旱灾情遥感评估

干旱是影响花生产量的主要气象因素之一。开展花生干旱灾情遥感评估对于产量估算、防灾减灾和保险理赔具有重要意义。当前花生旱灾遥感评估主要依赖于光谱指数变化信息,容易受不同地区生育进程干扰,限制了光谱指数方法的普适性。研究在多时相Sentinel-2遥感影像和野外实测样本的支持下,分析时序波段反射率日均增量信息与花生干旱受灾程度之间的内在联系,利用决策树、随机森林、逻辑回归等方法对花生干旱等级进行分类,并以总体精度和Kappa系数评价各种方法的精度。结果表明：单一波段的近红外反射率日均增量对花生受灾情况的指示性较强。多光谱波段组合方式对花生旱灾程度的指示性均优于单个波段,其中红波段、蓝波段、近红外光谱波段反射率日均增量组合的指示性最强,整体精度达到89.93%,Kappa系数0.847 1。与逻辑回归和决策树算法相比,随机森林算法对花生旱灾评估精度最高。在旱情等级最优时相组合分析中,利用花生生长旺盛期（7月～8月）的多波段反射率日均增量信息,灾情等级遥感识别的总体精度可达88.62%,Kappa系数为0.827 4。说明基于生长旺盛期时序多波段反射率日均增量的干旱灾情遥感评估方法能有效提取花...     

面向定量遥感研究的遥感模型集成平台设计与实现

介绍了遥感模型集成平台的设计思路,关键技术的实现方法。对定量遥感研究中使用的遥感模型进行集成,使用统一的框架将模型封装并发布,通过集成平台来实现多个模型的统一调用,借助集成平台内置的二次开发语言来实现模型变量的赋值,循环,判断等逻辑操作,将多个模型之间的输入输出自动关联,实现单一模型无法实现的复杂模拟,以辅助开展定量遥感研究工作。最后,在设计开发的集成平台上,开展了一组模拟实验以验证集成平台的正确性。