MODIS监测黄淮海平原冬小麦长势与土壤湿度-辅助评估干热风影响

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:k55551309787
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
干热风是中国北方小麦开花、灌浆期间的主要灾害性天气,发生频率高,危害面积大,导致减产严重,对我国小麦生产与国家粮食安全造成了重大威胁。目前已经广泛开展的干热风研究,大部分集中于干热风指标研究,该指标仅为气象指标,没有反应小麦长势及土壤湿度状况,没有完全体现干热风对小麦生长发育过程造成的影响。卫星遥感具有监测范围广、多时相等特点,其中MODIS数据具有高时间分辨率和较高空间分辨率,并可免费获取,因此大量研究采用MODIS时序植被指数数据评估作物长势状况。另外,基于MODIS植被指数和地表温度数据所得的温度植被干旱指数TVDI方法可以反映土壤干湿状况,且该方法精度高,简单易行,在国内外已经发展成熟并广泛应用。因此,基于MODIS数据可大范围快速获取干热风易发期冬小麦长势与土壤湿度。  本研究基于MODIS数据,根据黄淮海平原冬小麦植被指数的季节节律性变化,构建提取模型,提取研究区2010年冬小麦种植面积信息。考虑该地区冬小麦生育期受纬度因素的影响和同时考虑纬度因素和东亚季风气候的影响,分别平行和倾斜于纬度线对研究区进行了分带,然后分带提取冬小麦空间分布信息。通过对未分带、平行分带和倾斜分带三种提取结果的比较验证,发现同时考虑了纬度和季风气候影响的倾斜分带提取方法总体面积提取精度为91.0%,各覆盖省份提取精度标准偏差为4.1,提取精度最高,效果最好,精度满足需要。  在倾斜分带基础上用各分割带从返青期到成熟期的植被指数EVI累积量反映了黄淮海平原2010年冬小麦长势状况,并将冬小麦长势分为长势好、长势正常和长势差三个等级。通过分析研究区各站点冬小麦生育期内累积降水量的空间分布,发现与2010年冬小麦长势状况分布一致,且两者之间有较明显的相关关系(R2=0.3407),从一定程度对长势监测结果进行了验证。  然后对倾斜分带各分割带用TVDI评估了干热风易发期土壤湿度状况,用土壤相对湿度数据对其进行了验证,且与不分带评估结果进行了对比分析。结果表明分带TVDI与10 cm、20 cm和50 cm土壤相对湿度的负相关性(R2分别为0.4674、0.3238、0.2263)明显,且均好于不分带TVDI与各层土壤相对湿度的负相关性(R2分别为0.3067、0.2365、0.1394),因此得出分带TVDI反映的土壤湿度精度更高,效果更好。将TVDI反映的土壤湿度分为湿润、正常和偏干三个等级。  最后分析2010年黄淮海平原各站点的气象资料,根据干热风年型指标得到研究区轻干热风和重干热风的分布情况。通过结合干热风易发期冬小麦长势与土壤湿度数据,获得反映冬小麦长势和土壤湿度综合状况的数据,并叠加综合状况数据和干热风数据,评估干热风对冬小麦造成的影响。结果表明2010年干热风对冬小麦共产生“无影响”“轻微影响”“轻度影响”“稍重影响”“重度影响”“最重影响”六种影响程度,其中轻度影响和稍重影响范围最大,轻微影响和重度影响次之,无影响和最重影响的范围最小。由于研究时段土壤湿度有较大范围为偏干分布,对应冬小麦长势也较差,使得部分轻干热风区的影响被加重。因此,文章通过结合冬小麦长势和土壤湿度快速有效地评估了干热风对冬小麦造成的影响,为干热风的预警与防治提供帮助。
其他文献
本文讨论了黑潮延伸体区域海洋涡旋的季节变化及年际变化特征,在此基础之上,讨论了形成这种季节及年际变化特征的原因。  本文根据对AVISO多卫星融合高度计资料、HYCOM全球
青藏高原的能量和水循环在亚洲季风系统中有着非常重要的作用,大尺度的植被是影响地面能量过程的关键因子,因此青藏高原地表植被参数的研究对于我们认识高原对亚洲乃至全球的气
本文以禹城1998~2001年和北京2004~2005年的冬小麦田间试验数据为基础,对澳大利亚农业生产系统模型APSIM-Wheat进行参数调试,并检验该模型在模拟冬小麦生长发育和产量形成方面的
党的十四大以来,随着党中央对党的建设的高度重视,各级党委对党建工作的进一步加强、巩固和完善,党建理论研究工作也取得了突出成果。但是,建立和完善社会主义市场经济体制
文章的研究的重点是本体艺术绘画创作中图式结构所构建的心理意象。“OntoArte”本体艺术是安东尼奥·梅内盖蒂在研究本体心理学的基础之上,将自身的无意识与本体自在相关联,
本研究针对密云水库这一综合性多年调节的大型水库,在丰水年份由于水库汛期限制水位的限制不得不弃水,而在枯水年份蓄水位过低,供水能力下降,远远不能满足随着首都发展和奥运筹备
本文依据华北地区降水特点,将该区划分为23个降水自然区。利用华北地区92个气象台站近50年的历史气象数据及台站属性资料,逐区逐月拟合降水要素方程。结合由台站海拔数据生成的
本文利用2002年一年的风廓线资料,用统计的方法分析研究了城市下垫面下的低空风切变的一些特点,为城市边界层中大气污染以及风廓线的研究提供有用的依据.首先讨论了低空风切
本文对2005年5月5日华南的一次锋前暖区暴雨的进行了诊断分析和高分辨数值模拟。诊断分析表明:本次暴雨过程中,锋区和暖区的逐时降水呈波列状分布,实况卫星云图也显示在锋区和暖
随着我国人口增长、经济发展,我国(特别是我国北方)淡水资源的短缺问题已严重影响着我国地区经济和社会持续健康发展。人工增雨是开发利用空中云水资源,缓解水资源短缺的一种有