宁夏农田干旱遥感业务化监测与旱灾损失评估研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nhb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
干旱是一种频繁发生的大范围自然灾害,对环境、农业、健康、经济和社会都有着重大的影响。长时间或较为严重的农田干旱会形成农业旱灾,造成农作物的减产甚至失收,进一步影响国民经济与社会稳定。我国是传统的农业大国,农业生产一直受到旱灾的威胁,因此迫切需要加强农业旱情实时监测和有效评估的业务化能力。   近年来,卫星遥感技术已成为干旱监测的主要手段之一,尤其是干旱遥感监测模型及评估方法的研究取得了长足进展。然而,在干旱遥感业务化监测方面存在如下几个问题:1)缺少合适的软件支撑平台,现有的干旱监测平台无法满足实际应用需求;2)干旱遥感监测业务化方法与模型研究脱节,缺乏区域性的全面的模型优选和评价;3)作物旱灾损失评估存在较大的不确定性,影响评估结果的准确性。这些问题大大限制了干旱遥感监测技术的应用和推广,不利于其指导农业生产、防灾减灾、灾损核定和灾后救援等。   针对上述三个问题,本文从建设通用的干旱遥感监测系统出发,选取宁夏回族自治区为研究对象,以MODIS陆地产品为遥感数据源,开展农田干旱遥感业务化监测及农业旱灾损失评估研究。论文的主要内容如下:   (1)干旱遥感监测系统的组件化设计与开发   在系统分析与功能定位的基础上,本文采用组件化思想指导干旱遥感监测系统架构、内部数据结构及接口等的设计,使系统具有良好的灵活性和可扩展性。此外,本文详细介绍了开源库及开源程序的集成、栅格数据的统一读写、遥感数据的动态显示、海量数据的分块处理、模型库管理等系统实现中的一些关键技术。目前,系统已开发完成,不仅实现了遥感影像显示和处理等通用功能,还以组件对象的形式集成了许多目前广泛应用的干旱模型,并且允许任何符合接口规范的模型对象被动态挂接到系统中。   (2)基于MODIS的农田干旱遥感业务化监测   针对干旱遥感监测模型业务化应用中存在的土壤线提取、干湿边获取等问题,本文分别提出了基于二维光谱特征空间的土壤线自动提取算法和TVDI类指数干湿边的获取方法,对它们的实现流程和步骤进行了详细描述。本文通过时间序列、实际估算、模型应用等三个方法分析了土壤线自动提取算法的性能,证实其在提取土壤线参数上具有较好的稳定性和精度,并有利于干旱模型的批量化、业务化应用。从宁夏地区业务化应用的角度,本文为TNDI、MTVDI、TLDI、VCADI、TDADI等五个干旱指数选取了最优的干湿边获取方案,并得到具体的方程。   在干旱遥感监测模型优选的基础上,本文设计了基于MODIS数据产品的农田干旱遥感业务化监测流程,并将其集成到RSDMS系统中,包括MODIS数据产品的业务化预处理、土壤体积含水量的业务化遥感反演、背景像元的插值、土壤相对湿度的计算以及业务化旱情监测与评估。其中,本文引入了最优插值法,利用各站点的历史均值构建初始预备场,以各站点土壤水分的实测值或遥感反演值为观测值,对背景像元实现了插值填充。根据该流程,本文对宁夏2001~2010年3月~9月共257个时相的旱情进行了监测,为各时相输出了0~10cm土壤体积含水量分布图、0~10cm土壤相对湿度分布图、旱情分级图、各县市旱情统计报表。   (3)基于MODIS资料的农业旱灾损失评估   在分析宁夏地区主要农作物--春小麦及玉米的生育期和需求规律的基础上,本文开展了面向作物生长期的宁夏农业旱情评估方法研究,使旱情评估结果更加适合于指导农业生产。   在农业旱灾损失评估因子分析的基础上,本文提出了基于量值分离的旱灾损失评估建模的思路。针对宁夏中北部和南部的春小麦和玉米,首先开展评估因子的敏感性分析,继而构建单因子的自然减产率估算模型,最后基于量值分离构建旱灾损失评估模型。将旱灾损失评估模型集成到RSDMS中后,本文对宁夏2001~2010年的农业旱灾损失进行了评估。
其他文献
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有全天候、全天时、穿透云雾等的特点,这使SAR数据产品广泛应用到地形测绘、洪涝监测、地质勘探、海冰调查等领域。然而由于SAR
泥沙是长江的重要问题,而长江绝大部分泥沙来自上游,明确这一地区产沙的空间分布和时间变化规律,找到引起变化的原因,是科学解决长江泥沙问题的钥匙。以往关于长江上游产沙的
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
滑坡地质灾害分布广泛,具有突发性和频发性等特点,严重威胁着人类生命和财产安的全,一直以来都是地质灾害研究的重点之一。滑坡危险性区划工作通过对区域内不同位置滑坡危险性的
本文围绕水色遥感定量反演中的基础共性关键技术问题——水体大气校正展开研究,分析了水气变介质耦合系统的矢量辐射传输模型和逐次散射的近似解法,并对水气界面的光学性质进行
碳作为地球上储量最为丰富的元素之一,也是有机化合物的基本组分、构成生命体的基本元素。大气层中二氧化碳浓度的变化能够直接影响到地球能量的收支平衡,并因此影响到全球的
同学:rn你好!首先,我想抱抱你.失去母亲的孩子的确是不幸的,但你还算幸运的,你还有爱你的爸爸,还有爷爷和奶奶以及其他亲人.rn其次,你说爸爸反对你打游戏,那老师想问你一个问
期刊
旅游领域研究自从19世纪以来,取得了很大的进步和发展,特别是上世纪80年代以后进入了大发展时期。新世纪国际上关于旅游的研究开始进行反思,对过去旅游研究的方法论、技术手
根据中央纪委第四次全会关于要加大反腐败斗争宣传工作力度的要求,为展示十年纠风工作的成果,增强人民群众开展反腐败斗争的信心,进一步推动纠风工作向纵深发展,拟在今年下半年组
本文通过对荣华二采区10
期刊