基于TVDI的土壤干旱遥感监测分析

来源 :科学导报·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:charoltte8816
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
  摘  要:干旱作为一种全球性自然灾害,发生与发展规律较为复杂,且人们对其了解较少,而该自然灾害带来的影响却远超其他自然灾害。据悉,我国自建国以来,平均每年受旱灾面积高达2100万公顷,占耕地面积20%左右,成灾面积达到870万公顷,干旱频率较高,持续时间较长,波及范围较广,为我国国民经济带来严重影响。为解决该问题,文章通过TVDI法对土壤干旱情况进行遥感监测,以此准确展现土壤干旱情况与旱情变化规律,及时预警土壤旱情,为缓解干旱问题提供支持。
  关键词:TVDI;土壤干旱;遥感监测
  引言
  从古至今,旱灾一直是困扰我国农业发展的重要难题,即使科技不断发展,干旱问题带来的影响仍然存在。尤其是环境污染,生态平衡被打破,旱灾的发生几率更是频繁,严重影响了农业生产。在过往干旱监测中,主要通过气象站监测分析,却因经济条件等原因,气象站分布并不均匀,影响了干旱监测。科技的不断发展,遥感技术的出现,实现了对土壤干旱的全天候、全面积监测,为干旱监测提供了条件[1]。而TVDI作为NDVI、LST构建而成,能够准确展现干旱情况,下文对其在土壤干旱遥感监测内的应用展开探析。
  1 遥感监测方法的简单概述
  在自然环境下,土壤内水分具有较大时空变动,在测量时,很难连续、规模性的精确测量其时空变化,而遥感技术的出现,能够有效监测区域内土壤的湿度情况、时空变化等。因为,对土壤干旱遥感监测时,他主要通过土壤表面发射或者反射的电池辐射能,了解不同波段下土壤内水分特性。经过多年发展,我国遥感监测方式越发多样化。常见如下几类:其一,可见光红外遥感监测。该方式主要通过植被指数、植被状态指数等对一个地区、一段时间内土壤干旱情况进行监测,得到定性结果[2]。其中,常用的植被指数包括AVI、NDVI、VCI、植被,供水指数等。其二,热红外遥感监测。该方式追主要通过对土壤内水分对土壤表面温度、发射率等的依赖程度,以此了解土壤干旱情况。常见的监测方式包含两类:一为依靠土壤内含水量、土壤热特性之间的关系,反演土壤干旱状况,如:热惯量法;一类依靠植被冠层的表面温度、周围空气的温度,计算得出植物实际的蒸散、最大蒸散之间的比值,展现植被根系范围土壤干旱情况,如:作物缺水指数。
  2 基于TVDI的土壤干旱遥感监测
  2.1 数据来源和研究方式
  在本次遥感监测中,使用的数据是2013年6-9月的影响数据,来自于NASAEOS,在大面积监测土壤干旱动态中,该影响数据应用广泛。其中包含了地温的全天数据、观察时间、质量评估、观察角度,植被状况数据等。
  TVDI作为本文主要采用的土壤干旱指标,其是由温度数据、植被指数构成,计算公式为:
  
  在公式中,代表任意像元地表温度,是NDVI的数值,a、b、c、d为干边与湿边的拟合方程系数,干边是指NDVI数值对应存在的最大温度,湿边为最低温度数值。而TVDI指数大约在0-1间,湿边所对应的TVDI指数为0时,土壤湿润度最大;干边所对应的TVDI指数为1时,土壤干旱程度最大。可以说,TVDI指数越高,土壤湿度越低,土壤越干旱。
  2.2 TVDI模型计算
  在TVDI计算中,选择的数据分别是6.26、7.12、7.28、8.13、8.29、9.30六天影响,这些时日的影像变化突出,每日数据都能够代表半月影像合成数据,具体见图1。
  利用相应软件内的TVDI计算,对地表温度、植被指数展开线性拟合分析,计算之前,以软件统计能力确定温度、植被指数的集中分布区,增强计算结果准确性。文章选择的地表温度集中于280-330K华氏度,植被指数在0-1范围。计算结果表示,干湿边对应拟合方程初时呈现出三角形,植被覆盖高度不断提升,干边最高温度因植被冠层作用,在土壤最干状态下,地温下降[3]。湿边最低温度因蒸腾影响,地表温度上升。植被指数值上升,干湿边的拟合方程所对应最高/最低温度近似相交。
  2.3 监测结果
  在TVDI指數划分中,0-0.2代表土壤湿润,0.2-0.4表示土壤湿度正常,0.4-0.6代表轻度干旱,0.6-0.8代表中度干旱,0.8-1代表重度干旱。利用GIS处理TVDI的计算结果,最终得出:在监测区域内,6月的干旱程度不同,6.26之后,土壤干旱情况零星分散,多数地区为正常或者轻度干旱,北部区域较为湿润,但是,降雨量的减少,干旱情况逐渐出现并蔓延。在7月中旬之后,测量区域内多数地方都呈现出中度甚至重度干旱情况,尤其以中部、难度最严重,且重旱区逐渐向北部推进。进入8月之后,干旱情况逐渐缓解,大多以中度与轻度干旱为主。
  为清晰掌握TVDI指数不同等级的变化情况,利用GIS的重分类,对不同指数等级的面积在整个监测区域占比进行统计,云层影响下,部分数据缺失,并未显示在图中,具体见图2。由图可知,在6.26-9.30之间,湿润和重旱占比较低,其中,6.26-7.12之间,湿润度和正常情况的占比较大,无明显干旱情况,重旱、中旱分布极少。在7.28,正常与轻旱情况开始想轻中旱发展,干旱趋势加重。进入8月之后,不同等级干旱状况无明显浮动,轻旱占据主体,8.29,湿润度、正常度占比出现增长趋势,轻旱与中旱的比例下降。
  3 结束语
  总而言之,我国作为农业大国,干旱问题在农业生产上的影响难以忽视,直接影响了我国经济的发展。对此,对干旱问题进行遥感监测,做好干旱预警工作,为旱情治理与调控提供帮助,对我国农业发展与农业经济提升具有重要意义。文章通过植被指数、地表温度对地表干旱情况实时模拟,依照拟合结果、理论值间差异性对比,得出TVDI指数,进而及时判断土壤干旱情况,为理想的干旱控制提供了帮助。
  参考文献
  [1]  刘英,岳辉,李遥,等. 基于MODIS的河南省春旱遥感监测[J]. 干旱地区农业研究,2018,v.36;No.168(03):224-229.
  [2]  陈丙寅,杨辽,陈曦,等. 基于改进型TVDI在干旱区旱情监测中的应用研究[J]. 干旱区地理,2019(4):98-98.
  [3]  赵建苹,胡顺石,秦建新. 基于TVDI的湖南省干旱监测分析[J]. 地理空间信息,2018,016(003):101-105.
  作者简介:袁田玉阁,1998年10月出生,女,汉族,重庆市万州区,本科,遥感科学与技术。
其他文献
摘 要:当今医疗技术不断发展,人们日常生活中对医疗的需求也逐步上升。医药市场的不断规范与整改,可以确保医药社会市场的正常运转,这对于医药行业的健康发展有着十分重要的作用。基于当前社会医疗需求过程中体现的一些医药管理问题,对保障药品质量以及临床规范用药有着不利影响。因此,本文将针对目前医药管理的 现状进行简单阐述,同时剖析医药管理中的常见问题以及相应的整改措施,以改善医药管理水平与质量,使其更好为临
期刊
如今,随着交通意外事故的不断发生,重症颅脑外伤的发生率也在不断升高,由于这种病症一般是突发的,所以病情复杂,还会引起多类神经系统功能障碍和脏器受损等,如果处理不好就会导致患者死亡。因此,在这样的前提下,为了提高患者存活率,在对这类患者进行护理的过程中,对它实施了个性化护理。那么个性化护理在重症颅脑损伤中都有哪些内容哪?下面就让我们一起来了解一下。  一、个性化护理在重症颅脑损伤中应用的重要性  在
期刊
摘 要:近年来,地质灾害频发,极大地危害着人类的生产生活,因此了解地质灾害及其防治措施具有重要的意义。本文以山西省石楼县为例着重分析了地质灾害发生的地质环境及其成因,并提出了科学合理的防治建议,具有一定的借鉴作用。  关键词:石楼县;不稳定性斜坡;崩塌;滑坡  石楼县地处黄土高原吕梁山西麓,地形起伏高差大,地质构造条件复杂,年降水量集中,形成崩塌、滑坡等地质灾害的动力条件充分,自然地质灾害极易发生
期刊
在当今这个时代,食品微生物检验已经变得越来越重要,它直接影响着人们的身体健康,特別是在高品质生活的今天,人们对食品的安全越来越重视,食品微生物检验质量要求随之变高,检测人员就需对食品微生物检验工作加以重视,保证采取有效措施提高检验质量,为食品微生物检验的发展做贡献。  食品微生物的命名及分类  我们把与食品有关的微生物都叫作食品微生物,也就是说食品中有生命的微小物体我们都可以称之为食品微生物。包括
期刊
摘 要:我国中小企业已经发展为了国民经济重要支柱,对促进社会进步也贡献出了不可替代的积极作用,重视并加强中小企业发展成为了当今世界热点潮流。文章就如何推动中小企业服务体系建设做了简单探讨,通过分析其建设过程中存在的几点问题,提出了有效的优化路径,希望能为相关企业的发展与进步提供经验借鉴。  关键词:中小企业;服务体系建设;优化路径  引言  新经济时代下,各行各业都开始步入了转型升级阶段,面临着创
期刊
摘 要:随着社交媒体的发展,网络平台的言论逐渐趋于个体化,因此准确识别一个人对某话题的言论是否有夸大或偏激的成分便显得尤为重要。传统的社交媒体情感分析依靠词袋模型来表现言论积极或消极的态度,这样的方法往往会因每个人的用词习惯的不同而变得有失偏颇。对某人话语是否偏激的推理主要依靠对每个个体长期以来的用词习惯来进行判断。因此,本文提出了基于知识图谱和PageRank联合的偏颇性预测模型,为每个词定义了
期刊
糖尿病是世界上并发症最多的疾病,病情交错复杂。糖尿病社区健康管理非常复杂,牵扯到的患者多,病情参差不齐,个人喜好不同等等都会影响病情的统一管理。我们在进行管理的时候,一定要对患者多一些爱心,耐心帮助讲解他们心中的疑惑,纠正错误的行为,建立与糖尿病战斗的信心。对于需要帮助的患者不可能面面俱到,但是病友之间有更多的共同语言,彼此之间能够坦诚相待,也更加了解对方的病情,可以发展病友之间的友情,大家互相帮
期刊
摘 要:新时代,各级综合档案馆既要重视传统的档案资源建设途径,又要与时俱进,开创新兴的档案资源建设途径,推进构建全方位的檔案资源体系,真实全面地记录党领导全国各族人民夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利的历史进程。同时,应注意电子文件归档范围、数据接口标准、档案资源安全等问题。  关键词:新时代;档案;资源建设  1 新时代加强档案资源建设的重要意义  1.1维护国家安全  2014年4月15日,习
期刊
摘 要:目的:分析血清5'-核苷酸酶(5'-NT)检测应用在肝炎分型诊断中的临床价值。方法:本文选取我院2017.12-2020.1收治的100例肝炎患者,另外纳入同期健康者50例作为研究人员,采用美国BECKMAN DXC800型生化分析仪测定研究人员的血清,对比分析所有研究人员的血清5'-NT浓度情况。结果:各类肝炎患者的血清5'-NT浓度高于健康者,P<0.05;另外,慢性肝炎、急性肝炎、重
期刊
摘 要:随着城市化的不断发展,市政工程项目数量越来越多,竞争也越来越激烈。成本管理对于市政工程项目具有重要作用,有利于降低施工成本。施工企业加强成本管理能够使企业获得更多的经济效益,有效提高施工企业的竞争优势。但是目前市政工程施工中的成本管理仍存在许多问题,增加了企业的经济负担,阻碍了施工企业的进一步发展,因此市政工程施工企业应该加强成本管理工作。本文简单介绍了市政工程施工中成本管理的重要性,并对
期刊