基于多源遥感数据的吉林省西部作物旱灾评价研究

基于多源遥感数据的吉林省西部作物旱灾评价研究

论文摘要

旱灾是一种会对人类社会产生极大影响的气象灾害,每年给全世界带来了难以估量的损失。虽然科技在进步,但目前在农业领域,仍无法摆脱旱灾以及其带来的后果。为了及时了解旱灾,尤其是农业旱灾的情况,需要对各个地区进行长期监测并及时反馈。传统监测旱灾的方法成本高,覆盖面积小,结果笼统,而利用遥感手段进行干旱监测,可以做到低成本、高覆盖、高精度。目前,卫星的种类繁多,不同空间和时间分辨率、不同质量、不同功能的卫星所采集的遥感影像正在满足着社会越来越多的需求。本文利用了MODIS和Landsat8等遥感卫星数据,对2018年7月末吉林省西部的干旱情况进行了研究与评价。将吉林省西部的报灾乡镇作为重点研究对象,利用多时相的Landsat8和哨兵2号数据,以及单时相的高分二号遥感卫星数据,探究不同影像的适用范围,并对每个时像进行RVI、NDVI、GNDVI和EVI四种植被指数的运算、分级与对比分析,选取出最佳指数。结果表明,Landsat8、哨兵2号两类数据能较好的适应乡镇级别的植被信息提取,高分二号数据适用于村庄级别的植被指数提取;对于植被指数,NDVI指数为最优的计算方式,EVI指数仅次于NDVI指数,都能够满足对地表作物生长情况进行细致分析的要求。进一步利用TVDI法计算干旱情况,利用NDVI和EVI指数作为基础模型,对二者计算出的TVDI结果进行对比,结果表明,基于NDVI的TVDI法,其干湿边方程的拟合度,计算结果的稳定性都要优于基于EVI的TVDI法。再对基于NDVI的TVDI计算结果进行干旱程度的盲分级,得到无旱、轻旱、中旱、重旱四个等级,利用2018年7月末报灾区获得的采样点信息对盲分级结果进行验证,验证结果良好,表明计算与分级方法可以较好的反映出地表作物的干旱情况。故以基于NDVI的TVDI法为基础,对吉林省西部地区及报灾乡镇进行旱灾评价。利用MODIS数据对吉林省西部整体干旱情况进行评价,2018年7月末至8月初吉林省西部的干旱等级呈开口向北的簸状分布,干旱情况情况整体上呈现出由北向南,由簸口到簸缘,干旱程度逐渐增强的趋势。通榆县、前郭县和长岭县旱情较重,洮北区、镇赉县和宁江区旱情较轻。吉林省西部本次旱情主要受到降雨因素控制,土壤、高程及坡度、土地利用条件在旱区产生重要影响。不同类型的土壤保水能力存在差异,当干旱程度较高时,优质土壤区旱情相对较弱;随着坡度增加,灾情相对增强,在海拔相对较高区域,随着高程增加,旱情加重;距离地表水源近、距离城镇及道路远的农田,旱情相对较轻,田块集中度越高,旱情越轻。

论文目录

  • 中文摘要
  • abstract
  • 第1章 引言
  •   1.1 研究背景和意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •   1.3 研究内容
  •   1.4 技术路线
  • 第2章 数据源与预处理
  •   2.1 研究所应用的数据
  •   2.2 数据特性及适用的方法
  •   2.3 数据预处理原理
  •   2.4 各遥感数据的预处理
  •     2.4.1 MODIS数据的预处理
  •     2.4.2 Landsat8 数据的预处理
  •     2.4.3 哨兵2 号数据的预处理
  •     2.4.4 高分2 号数据的预处理
  • 第3章 旱灾模型的选取与分级
  •   3.1 研究区概况
  •     3.1.1 自然概况
  •     3.1.2 社会经济概况
  •     3.1.3 重点研究区域的选定
  •   3.2 基于植被指数的旱灾研究
  •     3.2.1 植被指数的选取
  •     3.2.2 Landsat8 数据的植被指数
  •     3.2.3 哨兵-2 数据的植被指数
  •     3.2.4 高分二号数据的植被指数
  •   3.3 基于地表温度反演的旱灾模型实验
  •     3.3.1 Landsat8 数据的干旱指数计算对比分析与选取
  •     3.3.2 MODIS数据的干旱指数计算对比分析与选取
  •   3.4 遥感数据的评价
  • 第4章 吉林省西部作物旱灾评价
  •   4.1 温度植被干旱指数(TVDI)的分级与验证
  •   4.2 吉林省西部干旱情况分析评价
  •   4.3 对吉林省西部作物旱灾防治的建议
  • 第5章 结论与展望
  •   5.1 主要结论
  •   5.2 下一步工作重点
  • 参考文献
  • 附图
  • 作者简介及科研成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 梁书维

    导师: 王建国

    关键词: 旱灾,吉林省西部,遥感数据,植被指数,干旱指数

    来源: 吉林大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 气象学,农业基础科学,农业基础科学,植物保护

    单位: 吉林大学

    分类号: S423;S127

    总页数: 92

    文件大小: 9325K

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