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以遥感为基础的干旱监测方法研究进展

地理科学 2015年第5期35卷 630-636页

作者：周磊武建军张洁中国环境监测总站北京100012 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 Department of Geography University of MarylandCollege Park

总结了目前广泛应用的气象监测模型和基于遥感数据的干旱监测模型,将目前的遥感监测方法分为植被状态监测方法、微波土壤水分监测方法、热红外遥感监测方法和基于能量平衡的遥感监测方法进行综述,深入分析了基于遥感数据的监测方法的特... 详细信息

总结了目前广泛应用的气象监测模型和基于遥感数据的干旱监测模型,将目前的遥感监测方法分为植被状态监测方法、微波土壤水分监测方法、热红外遥感监测方法和基于能量平衡的遥感监测方法进行综述,深入分析了基于遥感数据的监测方法的特点、适用条件和存在的问题。通过综述基于多源数据的干旱综合监测模型,对未来干旱监测方法的发展方向进行研究和探讨,指出集成多源数据的干旱综合监测模型是解决复杂的干旱监测问题的新方法。

关键词：干旱监测遥感综合模型数据挖掘

多时间尺度SPI在安徽省气象干旱监测中的适用性研究

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气象 2019年第11期45卷 1560-1568页

作者：谢五三唐为安宋阿伟安徽省气候中心合肥230031 安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室合肥230031

基于安徽省81个气象站1961—2017年逐日降水数据及土壤墒情和干旱灾情资料,从诊断干旱日数年际变化、季节演变、空间分布、频率分布、典型干旱过程演变及与土壤墒情、干旱灾情的相关性等方面,研究6种时间尺度SPI在安徽省气象干旱监测效... 详细信息

基于安徽省81个气象站1961—2017年逐日降水数据及土壤墒情和干旱灾情资料,从诊断干旱日数年际变化、季节演变、空间分布、频率分布、典型干旱过程演变及与土壤墒情、干旱灾情的相关性等方面,研究6种时间尺度SPI在安徽省气象干旱监测效果。结果表明:不同时间尺度SPI在干旱监测中差异明显,6种时间尺度SPI对于干旱日数年际变化、不同等级干旱频率分布具有较好的监测效果,但对于干旱日数季节演变和空间差异性诊断与实况存在偏差;从典型干旱过程诊断来看,时间尺度越短,降水权重越大(例如SPI30、SPI60),SPI监测曲线对降水的响应越敏感,而SPI150、SPI180等时间尺度长的SPI对降水的响应又过于“迟钝”;从与土壤墒情的相关性来看,时间尺度短的SPI30与10 cm表层土壤墒情相关性最好,相关系数达0.91,时间尺度长的SPI180与50 cm深层土壤墒情相关性较好;在各时间尺度SPI与年降水量的负相关及与干旱灾情的正相关方面,相关系数随着时间尺度的增长均先增后减,时间尺度适中的SPI120相关性最好。总体来看,不同时间尺度SPI代表不同含义,针对不同时间尺度的气象干旱应采用不同时间尺度的SPI进行监测评估。

关键词：标准化降水指数多时间尺度干旱监测安徽省

FY-3A/MERSI数据在中国北方干旱监测中的应用

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遥感学报 2010年第5期14卷 1004-1016页

作者：朱琳刘健张晔萍王萌国家卫星气象中心北京100081

中国新一代极轨气象卫星风云3号A星(简称FY-3A)上搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)具有5个250m分辨率通道,进一步加强了对地表精细地物的观测能力,为大面积干旱监测提供了新的遥感数据源。利用FY-3A/MERSI传感器250m分辨率数据和垂直干... 详细信息

中国新一代极轨气象卫星风云3号A星(简称FY-3A)上搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)具有5个250m分辨率通道,进一步加强了对地表精细地物的观测能力,为大面积干旱监测提供了新的遥感数据源。利用FY-3A/MERSI传感器250m分辨率数据和垂直干旱指数(perpendicular drought index,PDI)对2009年夏季内蒙古自治区中东部干旱进行了监测。结合气象部门的降水、温度和气象干旱资料对比分析表明,基于250m分辨率的时序FY-3A/MERSI卫星资料反演的PDI干旱指数能够客观地反映研究区旱情的空间分布和动态发展过程。利用实地观测的土壤水分数据验证了PDI指数和土壤水分之间的关系。从验证结果看:PDI指数和对应实地观测的10cm、20cm土壤持水百分含量之间有较好的负相关关系,其中PDI和20cm深度处的土壤持水百分含量之间的相关关系更为稳定,R2达到0.69以上。该研究表明利用中国新型、自主的FY-3A卫星资料进行干旱监测业务是可行的。

关键词： FY-3A/MERSI遥感数据干旱监测垂直干旱指数土壤水分

基于作物模型模拟年际生物量变化的冬小麦干旱监测研究

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干旱地区农业研究 2013年第1期31卷 212-218页

作者：刘骁月王鹏新张树誉王维中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 陕西省气象局陕西西安710014

选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;生... 详细信息

选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;生物量距平为负值时,发生了干旱。据此建立了基于生物量距平的干旱监测模型。通过气象网站的降水量资料对该研究区域2000—2009年每年4月下旬的单点干旱监测结果进行验证,结果表明生物量距平与最近2旬至5旬的累计降水量距平的相关性较高,证实了应用该模型进行干旱监测的可行性和近实时性。将该模型与2000—2009年MODIS每8天的GPP产品相结合,得到了干旱的区域分布结果,结果表明:关中平原在2000、2003年和2007年4月下旬时发生干旱,在其余研究年份4月下旬时未出现旱情。

关键词：干旱监测生物量作物模型总初级生产力

基于SDI指数的南非共和国2001-2014年干旱监测时空分布

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干旱区地理 2016年第2期39卷 395-404页

作者：雷步云赵书河覃志豪 Peter JOHNSTON 贺可勋张振克南京大学非洲研究所江苏南京210023 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 南非开普敦大学环境与地理科学学院

干旱在南非共和国地区是一种发生频率较高的自然灾害,干旱的发生会对粮食安全产生影响。根据南非共和国的自然气候特点和内部地表覆盖及地形特点,找出了一种合适的干旱监测指数。即通过NDVI的分级对南非共和国农业区不同地表覆盖度和不... 详细信息

干旱在南非共和国地区是一种发生频率较高的自然灾害,干旱的发生会对粮食安全产生影响。根据南非共和国的自然气候特点和内部地表覆盖及地形特点,找出了一种合适的干旱监测指数。即通过NDVI的分级对南非共和国农业区不同地表覆盖度和不同地形植被进行单独计算归一化植被供水指数(VSWI),得到监测干旱的合成干旱监测指数(SDI)。用于干旱的监测数据是2001-2014年MOD13A1和MOD11A2数据,采用SDI指数结合农业种植区得到14 a南非共和国高时空分辨率农业干旱监测分布数据集。通过数据分析得出,南非共和国干旱主要发生于春季末、夏季初,一般在夏季末期影响达到最大。14 a间,干旱影响较严重的年份是2002年、2007年和2013年,各省发生干旱时,一般是以轻度干旱和中度干旱为主,夏季末出现重度干旱的影响。干旱发生时往往是由降雨稀少的中部地区出现,进而向东部和南部扩张,并且中部地区出现轻度干旱的频率较高。SDI得到的干旱监测结果与南非共和国干旱发生事件基本一致,弥补了气象干旱监测的不足,因此SDI干旱指数可用于南非共和国地区干旱监测。

关键词：干旱监测 MODIS数据 SDI 南非共和国

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应用陆面模式进行干旱监测的过程和实现

干旱区研究 2016年第3期33卷 584-592页

作者：张良 ZHANG Hu-qiang 张强李耀辉赵建华赵煜飞兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000 中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730020 澳大利亚气象局(BOM) 国家气象信息中心北京100081

在我国,应用陆面模式准实时监测干旱是一种正在发展的监测方法。从模式强迫资料生成,模式运行及结果后处理和干旱监测产品生成3方面,阐述应用CABLE陆面模式进行干旱监测的过程和实现方法。首先,详述了生成强迫资料所需的各种资料及其插... 详细信息

在我国,应用陆面模式准实时监测干旱是一种正在发展的监测方法。从模式强迫资料生成,模式运行及结果后处理和干旱监测产品生成3方面,阐述应用CABLE陆面模式进行干旱监测的过程和实现方法。首先,详述了生成强迫资料所需的各种资料及其插值和订正方法。其次,介绍了应用陆面模式干旱监测的等级判断方法,概述了通过Shell语言和NCO(Net CDF Operator)软件实现干旱监测的自动化运行过程。通过对比模式与自校正帕尔默指数(sc_PDSI)对我国北方1997/1998年干旱监测的效果,发现模式监测干旱的起止时间优于sc_PDSI,发生范围较sc_PDSI更加准确,与实际土壤湿度观测资料结果更为一致。研究表明,陆面模式结果能够反映土壤湿度对于历史同一时期的相对干旱程度,是对土壤湿度长时间观测资料不足的有效补充。研究还发现,应用sc_PDSI监测我国南方干旱时,应当进行参数的本地化订正。

关键词：陆面模式 CABLE模式干旱监测过程实现

条件植被温度指数在华北平原干旱监测中的应用

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北京师范大学学报（自然科学版） 2007年第3期43卷 314-318页

作者：杨鹤松王鹏新孙威中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

以华北平原部分地区为研究区域,应用MODIS多时段卫星遥感数据进行了归一化植被指数和地表温度的计算和反演,应用条件植被温度指数对研究区域2003—2006年每年5月上旬的干旱进行了监测.以监测结果为基础,在时间和空间分布上分析了研究区... 详细信息

以华北平原部分地区为研究区域,应用MODIS多时段卫星遥感数据进行了归一化植被指数和地表温度的计算和反演,应用条件植被温度指数对研究区域2003—2006年每年5月上旬的干旱进行了监测.以监测结果为基础,在时间和空间分布上分析了研究区域的旱情.应用降水量数据和土壤表层含水量数据对干旱监测结果进行了验证,结果表明VTCI与最近1个月的降水量具有显著的线性相关性,VTCI与土壤表层含水量有较好的线性相关性,验证了VTCI是一种近实时的干旱监测方法.

关键词：条件植被温度指数干旱监测地表温度归一化植被指数

归一化多波段干旱指数在农田干旱监测中的应用

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科技导报 2009年第11期27卷 23-26页

作者：张红卫陈怀亮周官辉赵百胜高正庆河南省气象科学研究所郑州450003 新乡市气象局河南新乡453000

土壤水分含量及植被生长状态是重要的干旱指数，对土壤及植被的正确光谱解译是判断土壤及植被干旱程度的重要依据之一。本研究利用MODIS传感器中通道2（860nm）波段被植被冠层强烈吸收性、通道6（1640nm）和通道7（2 130nm）对土壤与植... 详细信息

土壤水分含量及植被生长状态是重要的干旱指数，对土壤及植被的正确光谱解译是判断土壤及植被干旱程度的重要依据之一。本研究利用MODIS传感器中通道2（860nm）波段被植被冠层强烈吸收性、通道6（1640nm）和通道7（2 130nm）对土壤与植被水分含量吸收差异敏感性，构建了归一化多波段干旱指数（NMDI），验证了归一化多波段干旱指数在河南省应用的效果与可能性。研究发现，0-50cm深度的土壤墒情与NMDI显著相关。在对0～50cm层次的土壤墒情进行监测时，可以采用NMDI方法。分别对其进行F检验，均通过α=0．01显著性检验。同时，该指数在高植被覆盖区的应用效果有待进一步验证。

关键词：归一化多波段指数农田干旱监测

基于环境减灾卫星遥感数据的小麦干旱监测研究

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河南农业大学学报 2013年第4期47卷 465-469页

作者：王来刚刘婷高超李长安程永政河南省农业科学院农业经济与信息研究所河南郑州450002 河南省农业资源区划办公室河南郑州450002

以环境减灾卫星遥感影像为主要数据源,通过计算垂直干旱指数、改进型的垂直干旱指数与植被供水指数,对河南豫北地区冬小麦进行了干旱监测与评价,并对比分析了3种干旱监测指数在不同小麦生育期与土壤相对湿度的相关性.结果表明,改进型的... 详细信息

以环境减灾卫星遥感影像为主要数据源,通过计算垂直干旱指数、改进型的垂直干旱指数与植被供水指数,对河南豫北地区冬小麦进行了干旱监测与评价,并对比分析了3种干旱监测指数在不同小麦生育期与土壤相对湿度的相关性.结果表明,改进型的垂直干旱指数比垂直干旱指数干旱监测更为有效,在冬小麦拔节期,植被供水指数干旱监测效果最好.说明利用环境减灾卫星遥感数据进行干旱监测与评价是可行的.

关键词：干旱监测冬小麦环境减灾卫星垂直干旱指数植被供水指数