本文關(guān)鍵詞：多途徑的干旱監(jiān)測(cè)方法研究

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【摘要】：糧食供給安全是保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展的最基本的條件之一。根據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)資料,在諸多自然災(zāi)害中,由于旱導(dǎo)致的旱災(zāi)已成為對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。另一方面,近幾十年來(lái),人類活動(dòng)和全球氣候變化導(dǎo)致區(qū)域干旱發(fā)生頻率增加,因此在氣候變化的大背景下,對(duì)干旱的監(jiān)測(cè)和變化發(fā)生規(guī)律進(jìn)行研究對(duì)糧食安全的保障顯得尤為重要。本研究在總結(jié)前人對(duì)干旱監(jiān)測(cè)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)遙感干旱監(jiān)測(cè)的部分參數(shù)進(jìn)行了反演,介紹了幾種常見(jiàn)的干旱監(jiān)測(cè)指數(shù),并對(duì)我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)干旱變化規(guī)律進(jìn)行了分析,主要的研究?jī)?nèi)容如下：(1)總結(jié)分析現(xiàn)階段常用的氣象和遙感干旱監(jiān)測(cè)方法。對(duì)幾種主要的氣象和遙感干旱監(jiān)測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析表明：氣象干旱監(jiān)測(cè)精度較高,但遙感干旱監(jiān)測(cè)方法能夠更好的獲取干旱的空間分布范圍。6種干旱指數(shù)中,僅SPEI和SPI指數(shù)在不同區(qū)域的干旱監(jiān)測(cè)結(jié)果具有可比性,遙感干旱監(jiān)測(cè)方法使用NDVI數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),反映的是植被長(zhǎng)勢(shì)情況,與氣象干旱監(jiān)測(cè)結(jié)果存在較長(zhǎng)的時(shí)間延遲。(2)介紹了新一代對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星Suomi NPP攜帶的VIIRS傳感器,并對(duì)遙感干旱監(jiān)測(cè)和全球氣候變化監(jiān)測(cè)中較為重要的云和地表溫度參數(shù)進(jìn)行了反演。提出了一種聯(lián)合Aqua衛(wèi)星獲取大氣水汽的方法來(lái)彌補(bǔ)VIIRS進(jìn)行地表溫度反演時(shí)水汽通道缺失的缺陷。對(duì)地表溫度反演的精度進(jìn)行模擬驗(yàn)證表明,本研究提出的反演方法精度不低于1 K。對(duì)中國(guó)區(qū)域的云掩碼反演算法進(jìn)行目視解譯表明云監(jiān)測(cè)的精度不低于85%,滿足其它遙感產(chǎn)品對(duì)掩碼精度的要求。(3)對(duì)6種干旱監(jiān)測(cè)指數(shù)在我國(guó)干旱監(jiān)測(cè)的適宜性進(jìn)行了相應(yīng)研究。通過(guò)對(duì)三個(gè)站點(diǎn)的適宜性分析表明,Palmer指數(shù)中的PDSI(未校正)對(duì)干旱監(jiān)測(cè)的適宜性最差,干濕轉(zhuǎn)換異常,不同站點(diǎn)監(jiān)測(cè)獲取的指數(shù)值不具有可比性,SPEI與SPI監(jiān)測(cè)結(jié)果類似,在反應(yīng)干旱等級(jí)上SPI要優(yōu)于SPEI指數(shù)。3種遙感干旱監(jiān)測(cè)指數(shù)與氣象干旱監(jiān)測(cè)結(jié)果存在一定的時(shí)間延遲,監(jiān)測(cè)結(jié)果在不同區(qū)域不具有可比較性,總體上NDVI-Ts指數(shù)比SVI和VCI指數(shù)具有更好的監(jiān)測(cè)精度�；赥RMM數(shù)據(jù)的SPI指數(shù)與SPI指數(shù)相似,對(duì)我國(guó)的干旱監(jiān)測(cè)具有較好的適宜性,且以7天為時(shí)間尺度能夠較為精確地監(jiān)測(cè)干旱的發(fā)生和變化。(4)最后通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間序列的降水?dāng)?shù)據(jù)分析了我國(guó)近60年來(lái)糧食主產(chǎn)區(qū)的干旱變化規(guī)律。在各主產(chǎn)區(qū)的重旱發(fā)生時(shí)間分布上,21世紀(jì)初以西南和四川主產(chǎn)區(qū)受旱最為嚴(yán)重,長(zhǎng)江中下游和華南主產(chǎn)區(qū)在60～70年代重旱發(fā)生最為嚴(yán)重,東北和黃淮海主產(chǎn)區(qū)在2005年左右重旱發(fā)生程度最為嚴(yán)重。在各糧食主產(chǎn)區(qū)干旱發(fā)生趨勢(shì)上,位于南方的主產(chǎn)區(qū)在近年來(lái)干旱發(fā)生趨勢(shì)增強(qiáng),其中西南和四川主產(chǎn)區(qū)干旱存在下降的趨勢(shì),而長(zhǎng)江中下游和華南主產(chǎn)區(qū)干旱呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢(shì)；位于北方的主產(chǎn)區(qū)則進(jìn)入一個(gè)由干旱轉(zhuǎn)入相對(duì)濕潤(rùn)的時(shí)期。使用TMI降水?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算的近15年干旱空間分布狀態(tài)表明：中國(guó)干旱的發(fā)生從北往南或者從南往北變化一次的時(shí)間周期約為15～20年,在空間上,北旱南澇,南澇北旱的規(guī)律較為明顯。
【關(guān)鍵詞】：干旱指數(shù) SPI NDVI-Ts 地表溫度 反演
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S423;S127
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 英文縮略表13-14
• 第一章 引言14-19
• 1.1 干旱以及研究意義14
• 1.2 使用傳統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的干旱研究進(jìn)展14-16
• 1.3 使用衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的干旱研究進(jìn)展16-17
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 幾種氣象和遙感干旱監(jiān)測(cè)方法19-25
• 2.1 氣象干旱監(jiān)測(cè)方法19-21
• 2.1.1 Palmer指數(shù)19
• 2.1.2 SPI指數(shù)19-21
• 2.1.3 SPEI指數(shù)21
• 2.2 遙感干旱監(jiān)測(cè)方法21-23
• 2.2.1 條件植被指數(shù)(VCI)21-22
• 2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)植被指數(shù)(SVI)22
• 2.2.3 溫度植被指數(shù)(NDVI-Ts)22-23
• 2.3 氣象和遙感干旱監(jiān)測(cè)方法比較23-25
• 第三章 干旱監(jiān)測(cè)參數(shù)反演25-36
• 3.1 VIIRS傳感器介紹25-26
• 3.2 云參數(shù)反演26-30
• 3.2.1 云參數(shù)反演原理27-29
• 3.2.2 云參數(shù)反演實(shí)例29-30
• 3.3 地表溫度參數(shù)反演30-34
• 3.3.1 VIIRS數(shù)據(jù)地表溫度反演算法32-33
• 3.3.2 地表溫度反演精度驗(yàn)證33-34
• 3.4 小結(jié)34-36
• 第四章 幾種干旱指數(shù)在我國(guó)干旱監(jiān)測(cè)中適宜性評(píng)價(jià)36-45
• 4.1 氣象干旱監(jiān)測(cè)方法適宜性評(píng)價(jià)36-39
• 4.1.1 數(shù)據(jù)源介紹36
• 4.1.2 適宜性分析36-39
• 4.2 遙感干旱監(jiān)測(cè)方法適宜性評(píng)價(jià)39-44
• 4.2.1 區(qū)域介紹和數(shù)據(jù)源39-40
• 4.2.2 VCI、SVI和NDVI-Ts適宜性分析40-42
• 4.2.3 基于TRMM數(shù)據(jù)的SPI指數(shù)適宜性分析42-44
• 4.3 小結(jié)44-45
• 第五章 近60年我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)干旱變化趨勢(shì)分析45-53
• 5.1 數(shù)據(jù)源和研究區(qū)域45-46
• 5.1.1 數(shù)據(jù)源和預(yù)處理45
• 5.1.2 研究區(qū)概況45-46
• 5.2 整體概況46-48
• 5.3 區(qū)域不同等級(jí)干旱發(fā)生頻次48-51
• 5.4 基于TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)的SPI空間分析51-52
• 5.5 小結(jié)52-53
• 第六章 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-61
• 附錄61-65
• 致謝65-66
• 作者簡(jiǎn)歷66-67

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