旱情遥感监测研究进展与应用案例分析

在大范围、长时序的旱情监测中,遥感技术以其快速、经济和大空间范围获取的特点,弥补了基于台站气象数据旱情监测的不足,为防旱和抗旱决策提供了实时、动态、宏观的辅助决策数据。本文对已有旱情遥感监测方法进行分析和整理,将其总结为基于土壤热惯量、基于土壤波谱特征、基于蒸散模型和基于植被指数的旱情监测方法,并对各类方法从监测原理、适用范围和应用进展等方面进行了阐述。在此基础之上,详细介绍一种结合了全球植被水分指数和短波角度归一化指数的优势建立的旱情遥感监测模型和方法。以2010年春季西南地区旱情为应用案例,从监测模型方法、数据处理流程和应用分析等方面,介绍一种基于植被水分指数的旱情监测方法,并对其监测结果进行统计分析与评价。     

基于MODIS的华北地区2008～2017年干旱遥感监测研究

干旱是全球范围内影响最广的自然灾害,它不仅威胁着人类赖以生存的自然环境,而且还严重影响着人类社会、经济的可持续发展。华北地区作为我国重要的农业经济区,出现连年干旱情况,是我国最大的干旱区。分析了MODIS干旱指数对干旱响应的敏感性,依据2008～2017年气象降水资料,初步估算了旱情发展过程和空间分布范围旱情发展过程和空间分布范围,从干旱发生的时段和面积分布对MODIS构建的AVI、AWI、VCI、TCI、VHI 5个干旱指数进行比较,对华北区各分区2008～2017年干旱进行了时空分析。旱情监测结果与实际情况较为符合,说明此方法适用于区域旱情的动态监测。     

用曙光并行机辅助星载SAR系统中一些问题的设计

介绍了星载合成孔径雷达（ＳＳＡＲ）的工作原理,详细讨论了星载ＳＡＲ的系统设计。其中着重讨论了脉冲重复频率（ＰＲＦ）的选择、它与多普勒带宽的关系、发射干扰与星下点干扰的影响、距离模型、方位模型、地面测绘带宽、数据舆速率等问题。为了对ＳＳＡＲ产生的大容量数据进行处理。我们介绍了曙光－１０００并行机,并利用它对星载ＳＡＲ进行了系统仿真的并行处理,给出了仿真结果,验证了系统设计的正确性。     

ERDAS(IMAGINE)——遥感领域专业分析软件的排头兵

ＥＲＤＡＳＩＭＡＧＩＮＥ是美国ＥＲＤＡＳ公司开发的遥感图像处理系统 ,它以其先进的图像处理技术 ,友好、灵活的用户界面和操作方式 ,面向广阔应用领域的产品模块 ,服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的ＲＳ/ＧＩＳ集成功能 ,为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具 ,代表了遥感图像处理系统未来的发展趋势。目前ＥＲＤＡＳ公司已经发展成为世界上占最大市场份额的专业遥感图像处理软件公司 ,全球用户遍布 10 0多个国家 ,软件套数从 1996年的 12 0 0 0套迅速增加到目前的近 5 0 0 0 0套。ＥＲＤＡＳ公…     

基于TVDI的湖南省干旱监测分析

利用归一化植被指数(NDVI)与地表温度(LST)构建温度植被干旱指数(TVDI)。结合湖南省地形特征对TVDI拟合结果进行高程订正,能较好地反映旱情演变规律。将处理结果划分为5个等级,湖南省存在不同程度的干旱问题,直到8月份旱情开始有缓解趋势,但干旱问题一直存在。通过插值得到的同一时期标准化降水指数对结果进行验证发现,该模型具有一定的可靠性,对于湖南省干旱监测和趋势演变具有较好的指示作用,可为湖南省旱情的预警监测提供参考。     

成象光谱图象光谱吸收鉴别模型与矿物填图研究

本文提出了一种光谱吸收鉴别模型，拟通过矿物光谱吸收特征的鉴别，在成象光谱上实现矿物直接识别与填图。该模型的核心是光谱吸收指数技术（ＳＡＩ）。从理论上探讨了ＳＡＩ的本质，应用Ｈａｐｋｅ光谱模型讨论了ＳＡＩ与光谱吸收系数（ｄ）以及单散射反照率（ｗ）之间的函数关系，并从成象光谱图象辐射信息传递过程分析了图象ＳＡＩ与光谱吸收深度的关系，而光谱吸收深度与岩石矿物成分含量之间具有定量关系，这显示了ＳＡＩ提取矿物定量遥感信息能力。ＳＡＩ已经成功地应用于ＦＩＭＳ、ＭＡＩＳ和ＧＥＲＩＳ图象处理与矿物填图，本文通过哈图、塔里木、以及澳大利亚松谷的实例研究，表明ＳＡＩ是一种有效的提取矿物类型与丰度信息的方法。     

基于航天与航空多角度观测提取二向性反射系数与方向半球反射信息(英文)

ＭＩＳＲ计划于１９９８年搭载ＥＯＳ的ＡＭ１平台发射升空。目前我们利用仿真数据和现在已有的机载ＡＳＡＳ多角度数据来测试分析ＭＩＳＲ数据所需要的算法。ＭＩＳＲ数据的处理可以分为３个主要的顺序执行的阶段。第一阶段的作用是提取景上空的必要的大气特性。第一阶段处理的结果可以被第二阶段用来一个象素一个象素地从景中提取表面光谱ＨＤＲＦ。最后，在第三阶段中，第二阶段获得的ＨＲＤＦ被用来对一个３参数ＢＲＦ模型进行线性化，以便提取对应的ＢＲＦ。我们给出了基于仿真ＭＩＳＲ数据的提取算法的结果。     

全国干旱遥感监测运行系统的研制

该研究利用1981－1994的NOAA AVHRR 8km分辨率的NDVI资料，以及对应时段全国102个固定农业观测站的20cm深的土壤湿度资料，建立了植被状态指数（VCI）与土壤湿度之间的统计模型，由土壤湿度旱情等级标准来换算出每旬用VCI进行干旱监测的旱情等级标准，以确定出全国的旬旱情分布状况，在此工作的基础上建成了“全国干旱遥感则运行系统”，该运行系统使遥感手段监测全国干旱成为可能，将能提供每年3－9月每旬全国的干旱监测情况，为国家有关决策部门提供干旱减灾的决策依据。     

基于遥感技术的河南省农业旱情监测研究

干旱的发生不仅影响农业生产,还极大地破坏了生态环境。遥感技术宏观、客观、迅速和廉价的优势及其近年来的飞速发展,为旱情监测开辟了一条新途径。利用RS、GIS、GPS技术,使用MODIS卫星的归一化植被指数（ NDVI）数据、地表温度（ LST）数据和水文气象数据,结合当前旱情监测模型,以植被指数和地表温度为依托,建立了适合河南省的农业旱情遥感监测模型。     

GIS数据采集中的坐标变换模型应用

数据采集是ＧＩＳ应用中的一项重要的基础上,本文分析屯仿真变换和相似变换模型在ＧＩＳ图像配准,数字化结果坐标校正和ＣＡＤ数据转入等数据采集过程中的应用;并特别提出了在不直接提供坐标变换功能的ＧＩＳ软件环境下,利用仿射变换模型对数字化结果实现坐标变换的方法。     

小麦自然水分亏缺干旱评估模型的GIS建模

小麦是我国重要的粮食作物之一,小麦干旱灾害严重影响我国粮食安全,因此对小麦干旱的评估显得尤为重要。自然水分亏缺率模型是评估小麦干旱状况的主要模型之一,该模型涉及数据类型多,模型计算复杂,影响模型的实际应用。本文利用GIS建模工具ModelBuilder建立自然水分亏缺率模型的GIS逻辑计算模型。研究结果表明：基于GIS的小麦自然水分亏缺干旱评估模型,将复杂的数学模型转变为方便快捷的GIS栅格计算,实现了模型计算过程的自动化、一体化、空间可视化,同时模型逻辑关系清晰,便于数据修改维护。     

冬小麦旱情遥感监测模型研究

本研究依据土壤水量平衡及能量平衡的原理,提出了一套利用遥感方法监测冬小麦干旱及建模的方法。首先,用热惯性方法建立试区土壤表观热惯量与土壤水分的关系,用其估算初始土壤含水量(W_0);再用NOAA-AVHRR数字图像和气象数据相结合的方法估算冬小麦地的蒸散(E_t);从而根据水量平衡方程获得某一时段(旬)的土壤含水量(W_t);最后,根据冬小麦的需水规律和土壤有效水含量构造干旱指数模型。试验表明,此模型反映了作物干旱的本质,能大范围有效地监测作物旱情。     

应用MODIS数据对新疆北部大雾地面能见度和微物理参数的反演

大雾区域地面能见度、垂直总水汽含量、雾滴有效半径等因子是对大雾进行有效监测的重要参数。以MOD IS探测器的卫星遥感数据资料为主要数据源,定量反演了这些大雾参数。能见度参数反演结果和气象地面观测能见度信息数据的对比表明其效果良好。所得垂直总水汽含量、雾滴有效半径也与以前国内外相关多年研究的结果趋势一致。此方法在这里成功的应用,说明其在遥感大雾监测中的潜在应用价值。     

动态分段思想在MapInfo中的实现

动态分段是一种新的线性特征的动态分析、显示和绘图技术.目前该技术已经成功地应用在以Arc/Info为代表的采用"弧段-结点"数据模型的GIS软件中,但是在采用"面向实体"数据模型的GIS软件中实现动态分段的研究却很少.本文在分析Arc/Info中动态分段数据结构的基础上,探讨如何在MapInfo中实现动态分段思想.     

GIS空间数据转换为DXF格式的方法研究

GIS空间数据具有多源性的特征,为数据综合利用和数据共享带来不便,解决多格式数据源集成一直是近年来GIS应用系统开发中需要解决的重要问题[5]。DXF格式作为一种空间数据转换的事实上的标准,对于GIS软件来说,实现两者的数据转换具有重要意义。本文分析了GIS空间数据与AutoCAD数据模型的组织特征,在比较分析的基础上设计了转换方案,并就实现过程中的关键技术进行了论述。     

空间信息服务时态数据的管理与应用

本文面向当前空间信息应用的实际需求,以传统GIS为基础,研究建立实用的、易于实现的集矢量与栅格数据为一体的时空数据模型,增加GIS对时态属性的管理和操作。本文研究解决了时态拓扑构建的关键技术,采用面向对象方法开发了一套时态空间数据库管理系统,实现了时空数据的采集、存储、查询和显示,并以中国多个历史时期的行政界线为基础数据,进行了时空数据模型的应用研究,为TGIS发展探索了一条实用的技术路线。     

基于温度供水干旱指数的京津冀春旱监测及时空分布分析

为提高农业干旱监测效果和精度,在对传统干旱监测模型对比分析基础上,本文提出将温度植被干旱指数(TVDI)和植被供水指数(VSWI)加权联合构建温度供水干旱指数(TSWDI)的研究思路。以京津冀2006—2012年5月份数据作为实验统计数据,以京津冀2006—2016年3—5月份春旱监测为例进行了模型实验。实验结果证实,TSWDI指数相对其他两个指数与10、20和50 cm深处的土壤水分相关性更高,能够更精准地反映农业干旱状况。TSWDI计算结果显示,京津冀干旱分布具有如下特征:从时间角度看,2006—2016年整体干旱状况逐渐缓解,特别是自2010年至今,研究区域干旱程度逐步减轻;从空间角度看,京津冀区域整体干旱面积逐步减少。     

基于辅助数据的遥感干旱分析

介绍了当前用NOAAAVHRR进行土壤湿度监测的3种主要关系模型,详细分析了它们的解其过程。利用地面实测数据对3种模型进行验证,同时利用该地区其他辅助数据对不同程度干旱的分布及孕灾环境进行了分析。     

基于MapGIS7.0的空间拓扑规则管理机制研究

空间拓扑规则是GIS软件维护空间拓扑关系的一致性和正确性的主要方法,该方法的具体实现则取决于GIS软件所采用的数据模型。本文针对MapGIS7.0面向实体的空间数据模型"要素-几何-空间"三级数据管理模式提出了一套相应的空间拓扑规则管理机制,设计了详细的针对点线区要素类的一元和二元拓扑规则,并通过实例介绍了应用拓扑规则检查空间关系的过程和算法。该机制被应用于GIS平台软件MapGIS7.0中,很好地实现了对拓扑规则的统一和高效管理。