基于灾损定量识别的河南省冬小麦晚霜冻风险区划

利用河南省30个农业气象观测站1981-2008年的冬小麦观测资料和气象资料,基于晚霜冻指数和灾度计算了河南省冬小麦晚霜冻发生概率和灾害程度。通过在WOFOST作物模型中增加霜冻影响过程,实现了晚霜冻灾损定量提取,建立了以晚霜冻危险性、暴露性和脆弱性为评价因子的风险评估模型,按照高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区和低风险区5个等级标准进行了河南省冬小麦晚霜冻风险区划。区划结果表明:冬小麦晚霜冻风险程度较高的地区主要分布在河南省沈丘、卢氏和林州等地,其风险指数都在0.6以上;低风险区主要分布在伊川、巩义、信阳、南阳、太康、濮阳和杞县等地,风险指数都在0.2以下。     

2010年河南省晚霜冻天气成因分析

本文利用常规气象观测资料、EOS／MODIS卫星遥感资料以及NCEP再分析资料,对2010年4月13-15日豫西、豫北一带冬麦区出现的晚霜冻害进行分析,结果表明：此次霜冻由来自超极地路径的冷空气经寒潮关键区后入侵河南,与后期补充南下冷空气的共同作用形成,高空500hPa主要影响系统为旋转南下的横槽。这种类型的冷空气活动在春季更易给豫西北、豫西带来强降温、霜冻害天气。而前期气候干旱导致土壤失墒,易发生霜冻害;当时小麦正处于拔节一抽穗的低温敏感期,抗寒能力较弱,加重了霜冻害程度。     

热红外遥感反演地表温度研究现状

地球表面温度是一个重要的水文、气象参数,它影响着大气、海、陆之间的感热和潜热交换,是诸多研究领域不可或缺的基础资料,精确定量反演陆面温度的成果将推动旱灾预报和作物缺水研究、农作物产量估算、数值天气预报、全球气候变化和全球碳平衡等领域研究的进展。因此,利用卫星遥感资料进行地表温度的反演已成为目前遥感定量研究中的重要任务之一。本文阐述了遥感反演地表温度的原理及各种方法,对各种方法所要解决的关键问题及优缺点做了评述,最后展望了遥感反演地表温度的发展趋势。     

基于GIS的河南省冬小麦晚霜冻风险评估与区划

为了了解河南省冬小麦晚霜冻的发生规律,以便及时采取应对措施进行防灾减灾,从而实现冬小麦高产稳产,本文选取冬小麦晚霜冻有害积寒和频度(危险性)、冬小麦种植面积(暴露性)、灌耕比和单位提灌面积机井数(脆弱性)等风险评价指标建立风险评价体系,通过层次分析法确定冬小麦晚霜冻风险评价指标权重,构建冬小麦晚霜冻风险评价模型。基于1984~2013年气候数据对河南省冬小麦晚霜冻进行风险评价,根据冬小麦晚霜冻风险评价模型,应用Arc GIS进行栅格计算,得到河南省冬小麦晚霜冻风险区划图。结果显示:商丘东部、周口、漯河、驻马店大部、信阳和南阳局部晚霜冻风险指数高,在0.289~0.483之间,为晚霜冻高风险区;而三门峡、洛阳、济源、焦作以及郑州、安阳、鹤壁、新乡等地区大部晚霜冻风险指数较低,在0.123以下,为晚霜冻低风险区。最后根据历史统计资料计算的晚霜冻指数和本文研究结果对河南省冬小麦晚霜冻风险区划图的提取值进行相关分析,相关系数达到0.78,表明本文所得到的河南省冬小麦晚霜冻风险区划结果和历史统计结果相符。     

基于作物模型灾损识别的黄淮区域冬小麦晚霜冻风险评估

利用近50年黄淮地区54个农业气象观测站的作物观测资料和气象资料,结合人工移动式霜箱试验结果,研究了WOFOST作物模型中增加晚霜冻影响的处理技术,揭示了晚霜冻对冬小麦各生长量的影响结果。利用修改后的作物模型提取晚霜冻灾损评估技术,建立以晚霜冻的危险性、暴露性和脆弱性为风险因子的风险评估模型,开展黄淮区域晚霜冻风险评估。结果表明,黄淮区域冬小麦晚霜冻风险分布呈西高东低分布,高风险地区主要分布在黄淮区域的河南西部、西南部、西北部及东部永城、沈丘一带。其中,黄淮西部的高风险主要是由晚霜冻高灾损引起的,河南西南部的高风险是由晚霜冻的高频率引起的,其西北部和东部的高风险则是由晚霜冻的高频率和高灾损共同引起的。     

郸城小麦霜冻的危害及预防措施

根据郸城县1987-2007年小麦霜冻情况,分析了小麦霜冻害的影响因素及对小麦产量的影响;并根据观察和试验结果,提出了小麦霜冻的预测指标和预防、灾后补救措施。     

基于ENVI二次开发的遥感雪面温度反演方法

针对MODIS数据的分裂窗算法进行了简要介绍,通过ENVI(ENvironment for Visualizing Images)二次开发,实现了直接利用MODIS lB数据进行雪面温度反演。在ENVI二次开发环境下,编程实现了该算法,并给出了具体的数据反演处理流程。以我国新疆北部为例,将反演结果与气象站雪面温度观测资料对比。结果表明:系统反演得到的雪面温度分布规律与观测资料一致,反演的平均误差为1.73℃,基本反映了北疆地区的雪面温度分布情况;利用ENVI二次开发可以实现遥感数据的批量处理,从而快速准确地得到一个长时间序列的结果。     

基于MODIS数据地表温度反演劈窗算法的比较研究

选取QIN和SOB两种代表性劈窗算法对辽宁地区地表温度进行反演,并分析二者的精度和误差分布。结果表明：QIN和SOB算法反演的地表温度（TS）与地面气象台站准同步观测的气温和地温的线性拟合显著,SOB算法线性拟合更好;从误差分布直方图上看,两种算法的反演结果与地温更接近,SOB算法与同步气温和地温在±2 ℃之间的误差比例略高于QIN算法;在野外开展与卫星遥感空间尺度一致的地表温度观测试验,QIN和SOB算法与实测值的平均绝对误差均为1.5 ℃;与NASA官网发布的地表温度产品对比发现,QIN和SOB算法的平均绝对误差分别为1.75 ℃、1.70 ℃;因此QIN、SOB算法在辽宁地区均适用,SOB算法误差更小。     

基于MODIS数据的近8年长三角城市群热岛特征及演变分析

利用MODIS hdf数据来反演地表温度,首先通过数据挑选少云覆盖图像,再经多波段综合法去云,用近8年的MODIS历史资料选择劈窗算法反演计算给出了长三角平均地表温度分布图,以长三角作为区域整体研究热岛效应,分析了城市群热岛分布特征,指出主要城市热岛分布呈"Z"字型分布格局。长三角地区热岛强度季节变化是夏季最强,春季次之,秋冬季除少数地区为较强热岛外,大部分地区都显示为弱热岛或无热岛。采用GIS地理统计方法比较16城市的强热岛面积分布,分析了2001—2008年夏季各城市热岛强度的年际变化趋势。     

基于MODIS数据的乌昌地区地表温度反演

陆地表面温度是监测地球资源环境变化的重要指标之一,对于区域干旱预报、作物产量估算、数值天气预报等的研究都有重要意义。本文阐述了MODIS资料反演地表温度的原理,建立了基于MODIS资料、地理信息数据和地面气象站观测资料反演地表温度的统计模型。     

冬小麦冻害遥感监测应用研究

使用分辨率为1．1km的极轨气象卫星遥感资料，采用几种分裂窗算法反演得到地面温度，结合地基资料，利用变分技术订正得到遥感的地面栅格最低温度，通过对比几种方法的误差，确定在研究区域应用的遥感反演地面最低温度的分裂窗算法。利用反演并经过变分订正的地面最低温度、冻害指标及小麦发育期资料，制作出冬小麦冻害发生的空间分布，并统计出不同冻害等级的面积，从而实现了冬小麦冻害的遥感监测与不同冻害面积的精确计算。     

河南省干旱遥感监测信息系统

利用ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ极轨气象卫星遥感与ＧＩＳ集成干旱遥感监测研究成果,建立了河南省干旱遥感监测信息系统。介绍了该系统的软硬件配置和主要功能,并给出了具体应用例子。     

Spatial Distribution and Temporal Variation of the Winter Wheat Late Frost Disaster in Henan, China

The winter wheat late frost disaster(WFD) occurs mainly in the Yellow and Huaihe River area,of which Henan Province covers the most part.Henan is the major area of wheat production in China,but it is severely hit by the WFD.In this study,we construct a WFD index based on the minimum temperature and the winter wheat development period(WDP).The WFD degrees and days at 30 agrometeorological stations in Henan Province during the period of 1981-2004 are calculated.For the large-scale temporal variation analysis of WFD,the 24-yr WDP observation series is relatively short,so it is expanded by using the relation between the turning green date of winter wheat and the 5-day running mean temperature and that between the stem elongation phase and the effective cumulative temperature above a critical value of 2.5 ℃.The WFD data are also expanded for the last 50 years and are analyzed by using the empirical orthogonal function(EOF) and the Morlet wavelet methods.Characteristics in the spatial distribution and temporal variation of WFD are revealed.The results show that the frequency of WFD is generally high,exceeding 40% in parts of Henan,and exhibits a rising trend in the period of 1970-1990.The variation trend of WFD degrees is similar to that of WFD days,and the areas with higher WFD degrees coincide the areas with more WFD days.Moreover,the WFD degree has a greater impact on the winter wheat yield than the WFD days.The areas with high WFD degrees lie in the southeast and southwest of Henan,and the areas with low WFD degrees lie in the south of the Huaihe River and parts of western Henan.Temporal variations of the first and second EOF modes of the WFD degree display 16-and quasi-22-yr periodicities,respectively.The areas of high(low) WFD frequency are distributed in the northern Henan and the southwest border of Henan(the northeast Henan and the middle part of southwest Henan).The temporal variation of the first(second) EOF mode of WFD days exhibits a periodicity(periodicities) of quasi-4 yr(quasi-3 and quasi-6-7 yr).     

陆地上空大气温度廓线及地面辐射参数的卫星遥感

本文利用TIROS—N系列卫星HIRS—2资料,结合相应的无线电探空,提出了一个处理卫星遥感方程中地面辐射因子的新方法,在反演大气温度廓线的同时,还获得了地面温度及其比辐射率与统计反演方法得到的结果对比表明,本文的方法对低层大气的温度反演精度有明显的提高。地面温度及其比辐射率的结果也是合理的。     

GIS支持下的复杂地形区冬小麦长势遥感监测方法

不同的地形,地貌和气候生态系统对小麦生长发育影响很大,也限制了小麦长势卫星遥感监测的精度。在分析豫西半山丘陵区不同地形（河川、丘陵）和气候生态条件（水热条件）对小麦生长影响的基础上,基于ＥＰＰＬ７地理信息系统（ＧＩＳ）,采用扫描、数据格式转化,建立数据库等方法,将ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ遥感资料和地形图,土壤图,年降水量图,年平均气温图,政区图等图件集成起来,并进行了监测区分层;根据系统监测和抽样调查     

2005年7月珠三角地表温度场的遥感监测分析

城市热环境及其热效应是当前城市气候与环境中最为重要的研究内容之一。分析地表温度（LST）是研究热环境的一个有效手段。选取2005年7月中旬高温期间MODIS数据,利用推广分裂窗算法反演LST,采用最大值合成方法制作珠江三角洲地区热场分布序列图。结果发现：珠三角地区增温初期的高温区主要分布在珠三角外围的城市,呈由外向内的增温过程;珠三角地区沿河道区域的增温幅度最高最快,增温盛期的地表最高温度主要分布在河网密集地区;城市化和工业化程度高的市区热岛效应明显。研究结果符合目前珠三角经济区的发展状况,对城市区域布局和规划有积极意义。     

准全球陆表干旱严重程度的多传感器遥感监测方法研究

在全球气候变暖的背景下,持续的干旱事件将对生态系统和人类社会产生不利影响。尽管存在多源卫星遥感资料及多种干旱指数,然而区域和全球尺度干旱事件的监测仍具有挑战。采用TRMM（Tropical RainfallMeasuring Mission）数据量化降水异常、MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）和陆表温度（Land Surface Temperature,LST）数据表征植被生长异常,构建了一种兼顾降水异常和植被生长状况异常的多传感器陆表干旱严重程度指数（Multi-sensorsDrought Severity Index,MDSI）。结果表明:MDSI 能够准确检测准全球范围（50°S～50°N,0°～180°～0°）的气象干旱事件,如亚马逊流域2005 和2010 年干旱、中国川渝地区2006 年干旱、中国云南2010 年干旱、非洲东部2011 年干旱、2012 年美国中部干旱等;MDSI 与PDSI（Palmer Drought Severity Index）呈现出大致相同的干湿空间格局,并且MDSI 有助于湿润地区干旱程度的检测。