基于改进型 TVDI 在干旱区旱情监测中的应用研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈丙寅 |
| 答辩日期 | 2019-06-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈曦 |
| 关键词 | 干旱区 旱情监测 TVDI GPM Arid area Drought monitoring TVDI GPM |
| 学位专业 | 工程硕士 |
| 其他题名 | Application Research Based on modified TVDI in Drought Monitoring in Arid Areas |
| 英文摘要 | 干旱是全球范围内影响最为广泛的自然灾害之一， 其所导致的土壤沙漠化、荒漠化和盐碱化给生态环境造成不可逆的危害， 同时其所具有影响范围大、持续时间长、破坏性大等特点。 近年来，遥感信息技术的发展使得旱情监测方式方法取得了显著的发展，但是仍面临着诸多困难与挑战：一是在旱情监测过程中，未考虑植被生长周期，二是针对旱情监测，并未考虑植被生理特性对旱情的影响。因此利用遥感手段进行旱情监测，需要进一步深入研究。本文选择时间序列数据 MODIS 数据，结合野外土壤湿度调查数据进行旱情监测。 首先对 MODIS 数据进行投影转换、裁剪拼接等预处理，通过地形校正和干边校正对 TVDI 模型进行改进，构建了改进型的温度植被干旱指数（mTVDI）用于新疆干旱区旱情监测， 利用土壤实测数据对 mTVDI 及传统的 TVDI 模型进行对比验证，同时利用降水数据、高程数据和土地利用数据对旱情影响因素进行分析。 研究结果表明：（1） 改进后的 TVDI 模型即 mTVDIE 对干旱区旱情的敏感度最高，与实测土壤水分数据的相关性 R²为 0.74， mTVDIE 能够很好的指示旱情状况。旱情监测结果表明： 新疆 2002-2016 年旱情分布以塔里木盆地和准噶尔盆地边缘植被区为干旱中心，旱情状况由严重逐步向周围山区递减至湿润状态。 与此同时，吐鲁番盆地和哈密盆地边缘植被区长期处于严重干旱的状态。（2） 从植被生长季看，研究区在整个生长季的前期和末期即第 97， 113，129， 145， 257， 273， 289 和 305 天旱情较为严重，生长季中期即第 161， 177，193， 209， 225， 241 天较为湿润；从 2002-2016 年看，旱情状况表现出一定的周期性，旱情发生以 4， 8 年为周期。（3） 降水对旱情状况具有重要影响作用。 研究利用 GPM 降水数据对基于mTVDIE 结果进行对比分析，发现二者相关性较强， R²达到 0.6216。 Pearson 相关系数为-0.788，通过了 P<0.01 的显著性检验。 可以看出，降水对新疆旱情状况影响较大，降水的多少直接影响植被生长季旱情广度和严重程度。（4） 旱情与 DEM 关系密切，利用 mTVDIE 结果与海拔高度、坡度、坡向等要素进行对比可知： 海拔高度与旱情呈逆相关，海拔高度越高， mTVDIE 结果越小，旱情状况随着海拔的升高由干旱逐步转为湿润状态； 坡度不断增大会使得土壤保水性逐步下降， 旱情状况保持一个稳定的状态；坡向与旱情的相关性并不明显， 坡向的变化并未引起 mTVDIE 结果有明显分化。（5） 不同土地利用类型所表现出的旱情响应有所不同。旱地和水田由于受人为因素影响，旱情状况处于一个相对稳定的状态；高密度覆盖的草地和林地土壤湿度大、低密度覆盖的草地和林地土壤湿度小； 城镇建设用地植被覆盖度低，旱情表现结果不一，但总体处于干旱状态。综上，基于增强型植被指数与经过校正后的地表温度数据所构建的 mTVDIE模型能够满足干旱区植被生长季旱情监测的目的。 mTVDIE 模型所表现出的旱情状况与土壤水分之间显示出较强的相关性，对全球干旱区旱情研究具有很强的参考意义。 |
| 学科主题 | 测绘工程 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15278]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈丙寅. 基于改进型 TVDI 在干旱区旱情监测中的应用研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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