基于MODIS数据的山东省土壤墒情遥感动态监测与分析

干旱灾害是我国主要的自然灾害之一。近年来,连续性、极端干旱灾害时有发生,对我国粮食安全、饮水安全和生态安全造成严重威胁。土壤墒情是旱情监测的重要指标,遥感技术具有观测范围广、实时性强以及成本低廉等优势,可以广泛应用于土壤墒情监测。本文分析了土壤墒情与地表参数NDVI(归一化植被指数)和LJST(地表温度)的关系,建立了基于NDVI和LST、并考虑土壤类型的土壤墒情遥感监测模型。利用该模型,基于MODIS遥感影像和地面实测墒情,对2010年10月到2011年5月山东省旱情进行了动态监测。监测结果显示:山东省的旱情经历了不断加重,再到逐渐缓解。然后又局部加重。最终全部缓解的过程,干旱核心区为鲁南地区,与实际情况一致。     

基于植被指数和土地表面温度的干旱监测模型

干旱是一种周期性发生的自然现象,其发生过程中有关参数如地表覆盖度、温度和土壤表层含水量等可以通过遥感的途径进行定量反演,而这些参数客观地反映了地表的综合特征。综述了运用遥感反演产品---土地表面温度和归一化植被指数在干旱监测中的应用前景和进展,分析了距平植被指数、条件植被指数、条件温度指数和归一化温度指数等干旱监测方法的优缺点,在前人研究的基础上,提出了条件植被温度指数的干旱监测模型,探讨了其应用前景。     

土壤水分与干旱遥感研究的进展与趋势

对土壤水分和干旱遥感监测的国内外发展情况进行了回顾,依据土壤水分和干旱遥感监测的原理,围绕着可见光与近红外、热红外、微波光谱波段的使用,分别以土壤和植被为观测对象,对国内外土壤水分与干旱遥感现状与发展趋势进行讨论。重点对微波遥感土壤湿度的算法发展和研究趋势进行了较详细的论述。在总结国内外土壤水分遥感监测研究实验中所用过的方法与原理的基础上,对目前遥感监测土壤水分研究领域的重点、难点和未来的发展方向进行了评述。土壤水分遥感监测是一个复杂的间接过程,波段及变量选择、传感器的性能等因素对土壤水分监测是至关重要的,土壤的各种理化性状、地形的分异作用以及气候变化和人为的土壤管理措施对土壤水分均有不同的影响,地表特征与土壤水分也存在着一定的相关性。改进的热惯量法和作物缺水指数法是当前土壤水分遥感监测中较为成熟的方法。GIS技术的广泛应用、土壤水分遥感监测模型的优化。微波遥感的应用将是该领域的重点研究方向。     

基于MODIS数据的西藏干旱自动监测系统实现的关键技术研究

干旱是一种危害较大的自然灾害, 影响范围大、持续时间长. 随着经济发展和人口的增加, 水资源短缺现象日益严重, 这也导致了干旱范围的扩大和干旱化程度加重. 为降低业务人员负担, 提高业务工作效率, 探讨了基于MODIS遥感数据的西藏干旱监测系统实现的关键技术. 首先, 阐述了MODIS 轨道数据快速投影处理的正向投影处理技术原理, 然后分析了温度植被干旱指数算法(TVDI)及其实现, 最后, 将干旱监测方法集成到业务系统软件, 最终实现西藏全区的干旱遥感监测业务工作. 通过与传统手工干旱监测方法进行对比, 发现干旱自动监测系统具有速度快、自动化等优点, 具有十分重要的实践意义.     

基于多源信息的综合干旱监测研究进展与展望

当前干旱监测已由单一要素向多要素综合方向转变,为了更好地促进综合干旱监测理论和相关模型的发展,全面系统地分析了综合干旱监测的概念内涵,梳理了综合干旱监测模型的构建方法,将其划分为水平衡模型法、线性模型组合法、多变量联合分布函数法、主成分分析法和多源信息数据挖掘法5种。进一步针对当前综合干旱监测存在的挑战与不足,提出了综合干旱监测模型未来应努力发展的方向,即在理论层面上:一是研究干旱内在机理与发生发展过程,明晰干旱影响因素间的关联关系,构建集成多要素的定量干旱综合监测模型;二是增强干旱监测模型的针对性,依据地域、下垫面、生长季等的不同,发展适宜的干旱监测模型;三是针对模型验证难的问题,构建干旱综合监测模型精度验证指标体系。在技术层面上,研究与干旱相关多源信息的集成与融合,提高其综合利用水平,为干旱监测提供丰富的数据支撑和技术保障。     

内陆湖泊的水质遥感监测研究

介绍了内陆湖泊水质遥感监测的特点及遥感监测水质的机理,总结了国内外近年来用于内陆湖泊水质参数反演的3种常用方法：经验模型、生物光学模型和神经网络模型,并分析了3种模型的优缺点;同时指出了影响内陆湖泊水质遥感监测精度的关键因素;提出了内陆湖泊水质遥感监测研究重点和方向。     

基于FY-3 A/VIRR数据的藏西北干旱遥感监测研究

藏西北地区生态环境脆弱,由于地形复杂、气候独特,该区的观测资料非常缺乏。利用遥感技术开展藏西北地区的干旱监测,能获取在空间上连续变化的地表干旱情况,对于指导该区农牧业生产具有重要的意义。基于FY-3A/VIRR的一级数据和标准旬产品（地表温度、植被指数）,采用温度植被干旱指数（TVDI）进行藏西北地区的干旱监测研究,并将监测结果分别与基于EOS/MODIS数据监测的结果、同期的野外实测土壤水分数据以及气象站点的降水量数据进行了对比分析。结果表明：利用FY-3A/VIRR数据的TVDI遥感监测结果与实测土壤水分、气象站累计降水量数据均呈显著的负相关关系,通过了0.01水平的显著性检验;利用FY-3A/VIRR数据与EOS/MODIS数据估算的TVDI干旱等级空间分布特征基本一致,FY-3A/VIRR数据可以代替EOS/MODIS数据在藏西北地区开展干旱遥感监测,可为指导藏西北地区农牧业生产提供数据支持。     

定西干旱气象与生态环境试验基地

中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地是中国气象局(原国家气象局)在“七五”期间批准建立的综合性试验基地，于1987年开始建设，地理坐标为35°33′E、104°35′N，海拔高度1874m，是全国唯一地处半干旱地区且仪器设备比较先进与齐全的干旱气象野外综合观测基地。研究方向干旱半干旱区陆面过程和地气相互作用；干旱监测方法、干旱标准、干旱形成机制和干旱气象灾害评估模式；气候变化对农田生态系统结构、功能、布局的影响及气候变化适应对策；生态环境遥感监测。基地目标对黄土高原半干旱区农业生态系统的气象要…     

定西干旱气象与生态环境试验基地

中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地是中国气象局(原国家气象局)在“七五”期间批准建立的综合性试验基地，于1987年开始建设，地理坐标为35°33′E、104°35′N，海拔高度1874m，是全围唯一地处半干旱地区且仪器设备比较先进与齐全的干旱气象野外综合观测基地。研究方向干旱半干旱区陆面过程和地气相互作用；干旱监测方法、干旱标准、干旱形成机制和干旱气象灾害评估模式；气候变化对农田生态系统结构、功能、布局的影响及气候变化适应对策；生态环境遥感监测。基地目标对黄土高原半干旱区农业生态系统的气象要…     

植被状况指数的改进及在西北干旱监测中的应用

干旱是全球分布最广、发生频率最高、持续时间最长、影响范围最大、造成的经济损失最为严重的一种自然灾害，干旱也是所有自然灾害中影响因子最为复杂、人类了解最少、监测最为困难的一种自然灾害，干旱监测是世界性的难题。干旱可以发生在任何气候带上，但干旱、半干旱地区是全球干旱灾害发生最频繁的地区。干旱发生特征和规律因地区的不同会有很大的差异，不同地区对干旱监测方法不同。目前，世界各国干旱监测主要利用基于气象、水文、农业和卫星遥感等观测资料建立的各种干旱指数开展，已经有150多种干旱指数。植被状况指数VCI是应用最为广泛的一种卫星监测干旱的指数，研究和业务应用结果表明，VCI对全球各地的干旱均有较好的反映，已经应用在美国国家大气海洋局（NOAA）日常干旱监测业务中，中国国家卫星气象中心干旱卫星遥感监测服务产品也是以VCI为基础。 我国干旱半干旱地区主要分布在新疆、甘肃、青海、陕西、宁夏以及内蒙古自治区的中西部，这里降水少且不稳定，降水变率大，是中国干旱发生频率最高的地区。干旱严重制约着当地经济发展和人类生活质量的提高，使本身非常脆弱的生态环境趋于恶化。为了了解条件植被指数VCI对西北地区不同气候区干旱的监测能力，以上述6省（区）为研究区，利用1982—2003年22年NDVI数据，计算了研究区域22年来逐月的VCI，对比分析了不同气候区VCI与降水距平的关系。结果表明，VCI在空间和时间上较好地反映了西北大部分气候干旱发生、发展和空间分布，是干旱监测的较好指标，但在干旱和极端干旱地区，VCI经常出现异常偏高现象，不能反映干旱气候区常年干旱的基本特点。通过对西北不同生态系统之间NDVI特点和各生态系统间NDVI年变化及其年际变化规律的研究，设计了VCI改进方案，提出了改进的条件植被指数RVCI。通过对22年来逐月RVCI与VCI的对比，RVCI客观地反映了干旱气候区常年干旱特点，较VCI有显著改进。      

遥感监测水质参数的方法概述

介绍了内陆湖泊水质遥感监测的特点及遥感监测水质的机理;总结了国内外近年来用于内陆湖泊水质参数反演的3种常用方法:经验模型、半经验法和机理模型法,并分析了3种模型的优缺点;讨论了目前遥感在水质监测应用中存在的问题和未来该领域研究的重点。     

基于环境一号卫星影像的淮南潘集采煤塌陷积水区富营养化评价

通过研究淮南潘集杨庄采煤塌陷积水区水体水质指标与环境一号卫星影像4个波段反射率值之间的关系,针对叶绿素、透明度、总磷、总氮、高锰酸钾指数5项主要水质参数建立了遥感监测模型。采用综合营养状态指数法,评价了该地区水体整体水质富营养化程度。评价结果表明,该塌陷积水区水体为轻度—中度富营养化,与实测水样分析监测的结果基本吻合,证明了水质遥感模型反演技术在当地水质监测中的适用性和可靠性,为实现该地区水质动态监测与预警提供了技术支持。     

遥感技术在内陆水体水质监测中的应用

内陆水体水质遥感监测是基于经验、统计分析或水质参数的光谱特征,选择遥感波段数据与地面实测水质参数数据进行数学分析,建立水质参数反演算法实现的。简要介绍了内陆水体水质监测中遥感应用研究的发展和现状,阐述了水质遥感监测原理与方法、常用的遥感数据和几种主要水质参数的遥感监测进展,讨论了目前遥感在水质监测应用中存在的问题和未来该领域研究的重点。     

全国重点矿区矿山遥感监测综合研究

矿山遥感监测是一项具有中国特色的基础国情调查工作。通过5年的遥感调查与监测实践研究,初步建立了矿山遥感监测基本理论,基本建成了矿山遥感监测技术体系,编制了《矿产资源开发遥感监测技术指南》,为全国重点矿区遥感监测工作的开展奠定了方法技术基础。通过对历年遥感调查与监测成果的综合研究,揭示了全国重点矿区的矿产资源开发状况、矿山环境、矿产资源规划执行情况等诸方面的规律,为全国矿政管理工作提供了重要决策数据和技术支撑。指出了目前存在的问题和努力方向。     

卫星遥感信息系统在林火及干旱监测中的应用

根据几种投影方式的特点，再结合贵州地理位置，采用麦卡托投影方式来进行火灾检测，火灾自动监测系统能迅速找出火点位置并计算火面积，监测范围广，时效较常规地面监测手段提前1－3天。旱情的遥感监测基于土壤水分和植被状况，对于裸地卫星遥感重点是土壤的含水量，对于有植被覆盖的区域，遥感的重点是植被指数的变化以及植被冠层蒸腾状况的变化。从贵州的实际情况和地表条件，分别选用植被指数法、第四通道遥感下垫面温度法、植被供水指数法及热惯量方法来进行干旱监测。通过实例认为，气象卫星确实能大范围地对干旱进行宏观监测，其监测面积精度高，不仅可以迅速准确确定受灾面积，而且还可精确到县，在实际运用中可操作性很强，能为政府部门抓好防旱抗旱提供详细的数据参考，做好灾情预报和指导抗灾救灾工作服务。     

内陆水质遥感不确定性：问题综述

内陆水质遥感是目前定量遥感领域的热点与难点,多种不确定性因素影响了内陆水质遥感的研究进展。较系统地总结了国内外近年来内陆水质遥感监测存在的突出问题与影响水质遥感监测精度的关键因素,具体从内陆水体光学特性的复杂性、大气校正的复杂性与水面反射光校正的不确定性、反演算法与生物光学模型的复杂性与区域性、现有传感器监测内陆水质在性能方面的局限性以及影响因素的复杂性与综合性几个方面进行了阐述,并指出了内陆水质遥感监测的研究重点与发展方向。     

应力遥感监测地质灾害的研究及实验

此项研究在Ｔｕｒｃｏｔｔｅ定性构造应力场基础上，建立了地壳构造应力场定量优化模型公式，计算绘制了各种区域地壳构造应力场特征及其动态图件，应用气象卫星应力遥感监测绘制了１９８９年大同６级地震前后京津唐地区应力降动态图，同时监测唐山市岩溶塌陷获得应力降动态图，本文系统地阐述了各类型卫星与航空应力遥感的进展和展望。     

遥感定量监测地表干旱特征的方法研究和应用试验

介绍了地表面能量平衡系统的基本原理,在此基础上提出了应用气象卫星遥感资料和气象观测资料定量监测地表大范围干旱特征的实用计算方案。通过对计算成果的检验分析,评价了该方法的应用效果。     

基于遥感的区域蒸散量监测方法——ETWatch

ETWatch是用于区域蒸散遥感监测的业务化运行系统,集成了具有不同应用优势的遥感蒸散模型,并以Pen-man-Monteith公式为基础建立下垫面表面阻抗估算方法,利用逐日气象数据与遥感反演参数,获得逐日连续的蒸散分布图。所生成的从流域级到地块级的数据产品能动态反映区域蒸散发的时空变化规律。基于ETWatch方法,对2002-2005年海河流域和河北省馆陶县的蒸散状况进行了连续监测。利用地面观测资料对蒸散遥感监测产品的验证表明,涡度相关观测数据能量闭合率在0.9以上时,1 km级的日蒸散结果的平均偏差约10%;对于地块级(30 m)的ET,受混合像元的影响,相对于土壤水分消耗法测量的作物蒸散发,遥感监测作物蒸散发的平均误差在12.7%左右。     

湖南省突发性地质灾害遥感应急监测数据库建设

文章分析了近年突发性灾害遥感监测存在的主要问题,并根据突发性灾害遥感应急调查的实际需求,确立了湖南省突发性地质灾害遥感应急监测数据库的内容,包括遥感影像、基础地理、地形地貌、地层岩性、地质构造、土地覆被、人类工程活动、地质灾害8个方面。详细阐述了每种类型数据的来源、采集方法及数据组织方式等,首次建立了湖南省突发性地质灾害遥感应急监测数据库,为地质灾害应急调查提供了基础资料,初步形成了突发性灾害遥感应急调查体系。