基于多源遙感數(shù)據(jù)的白龍江流域土壤水分反演研究
本文關(guān)鍵詞:基于多源遙感數(shù)據(jù)的白龍江流域土壤水分反演研究
更多相關(guān)文章: 遙感反演 土壤水分 植被指數(shù) 溫度植被干旱指數(shù) 白龍江流域
【摘要】:白龍江流域位于甘肅省南部,是長江上游的水源區(qū)和生態(tài)屏障,是我國泥石流最為嚴(yán)重的地區(qū)之一,區(qū)內(nèi)水土流失嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境十分脆弱。土壤水分作為泥石流發(fā)生的前期降水的有效組織形式,對(duì)泥石流的形成、發(fā)生有至關(guān)重要的作用。因此,實(shí)時(shí)掌握白龍江流域的土壤水分含量狀況,一定程度上填補(bǔ)了該區(qū)土壤水分研究工作的空白,對(duì)該區(qū)泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和監(jiān)測預(yù)警工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)意義。除此之外,土壤水分是監(jiān)測土壤質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),是作物生長的控制性因子之一,不僅是植被和作物直接的供水資源,決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,而且控制和調(diào)節(jié)著大氣與地面之間的相互作用,對(duì)氣候變化、氣象預(yù)報(bào)、水文模擬、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等都具有重要的意義。 傳統(tǒng)的土壤水分監(jiān)測都是基于點(diǎn)狀分布的人工手動(dòng)或者自動(dòng)觀測,無法反映一定區(qū)域土壤水分的空間分布狀態(tài)。“3S”技術(shù)的發(fā)展和成熟,為大范圍的、實(shí)時(shí)的土壤水分動(dòng)態(tài)監(jiān)測提供了可能性。因此,采用可拓展的土壤水分遙感反演模型,開展基于遙感技術(shù)的土壤水分定量反演研究,不僅在一定程度上有利于豐富和完善泥石流發(fā)生理論與危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法,對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和重建具有十分重要的意義,而且對(duì)于研究區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)、地下水資源優(yōu)化配置、生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義和科學(xué)價(jià)值。 本文在充分研究了當(dāng)前土壤水分光學(xué)遙感反演方法的基礎(chǔ)上,綜合分析研究區(qū)的地形、土壤、植被等特征,并考慮反演結(jié)果空間尺度方面的要求,決定首先以白龍江流域武都段為重點(diǎn)研究區(qū)域,利用LandsatETM+、ASTER兩種遙感數(shù)據(jù),結(jié)合野外采樣數(shù)據(jù),采用溫度植被干旱指數(shù)法(TVDI),反演流域武都段兩種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的土壤水分,并對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行精度對(duì)比。結(jié)果表明,基于LandsatETM+數(shù)據(jù)反演得到的土壤水分結(jié)果精度較高,并且具有更高的空間分辨率。所以選擇LandsatETM+數(shù)據(jù),并結(jié)合MODIS1B數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù),將該反演方法推廣到整個(gè)白龍江流域,構(gòu)建0-20cm、20-40cm、40-60cm以及0-40cm、0-60cm五個(gè)深度的土壤水分反演模型,最終得到了全流域不同深度的土壤水分空間分布數(shù)據(jù)。利用GIS空間分析功能和單因素方差分析方法,分別對(duì)土地利用類型、坡向?qū)ν寥浪值挠绊戇M(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)不同的坡向、土地利用類型對(duì)土壤水分有很顯著地影響,不同坡向的土壤水分平均值呈現(xiàn)出陰坡半陰坡半陽坡陽坡的趨勢,不同土地利用類型的土壤水分平均值表現(xiàn)出林地草地耕地的特征,工礦居民用地由于多為城鄉(xiāng)建設(shè)用地,土壤水分表現(xiàn)為最低值。結(jié)合TVDI指數(shù)、綜合降水信息的地形濕度指數(shù)、坡向、土地利用類型因子,利用多元線性回歸的方法,在不同深度上構(gòu)建了在地理因子共同輔助作用下的土壤水分綜合回歸反演模型,并對(duì)模型進(jìn)行了精度評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,土壤水分含量是一個(gè)多因素共同作用的結(jié)果,綜合回歸模型在一定程度上提高了土壤水分反演結(jié)果的精度。本文最終研究結(jié)果為:利用TVDI回歸模型和綜合回歸模型兩種方法,反演得到了白龍江流域在0-20cm、20-40cm、40-60cm以及0-40cm、0-60cm五個(gè)土壤深度的土壤水分空間分布數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:S152.7;P237
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 韓念龍;陳圣波;汪自軍;包書新;宋金紅;;被動(dòng)微波反演裸露區(qū)土壤水分綜述[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2007年S1期
2 胡良軍,邵明安,楊文治;黃土高原土壤水分的空間分異及其與林草布局的關(guān)系[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2004年06期
3 楊勝天,劉昌明,王鵬新;黃河流域土壤水分遙感估算[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2003年05期
4 張彩霞;楊勤科;李銳;;基于DEM的地形濕度指數(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2005年06期
5 張仁華;改進(jìn)的熱慣量模式及遙感土壤水分[J];地理研究;1990年02期
6 楊景梅,邱金桓;用地面濕度參量計(jì)算我國整層大氣可降水量及有效水汽含量方法的研究[J];大氣科學(xué);2002年01期
7 丁鳳;徐涵秋;;TM熱波段圖像的地表溫度反演算法與實(shí)驗(yàn)分析[J];地球信息科學(xué);2006年03期
8 康為民;羅宇翔;鄭小波;陳娟;;貴州溫度植被干旱的指數(shù)(TVDI)特征及其遙感干旱的監(jiān)測應(yīng)用[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年04期
9 趙軍;任皓晨;趙傳燕;張勃;孟寶;;黑河流域土壤含水量遙感反演及不同地類土壤水分效應(yīng)分析[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2009年08期
10 覃志豪,LI Wenjuan,ZHANG Minghua,Arnon Karnieli,Pedro Berliner;單窗算法的大氣參數(shù)估計(jì)方法[J];國土資源遙感;2003年02期
,本文編號(hào):1233262
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/1233262.html