作物缺水指数监测旱情方法研究.pdfVIP

维普资讯 3弓一 窖’ 第 16卷第 1期 干 早 地 区 农 业 研 究 Vo1．16NO．1 1998年 3月 AgriculturalResearchintheAridAreas M ar． 1998 作物缺水指数监测旱情方法研究 必 ．里国睦 山西农业大学土壤农化系 ·山西太答 030801) (中国科学院遥感应用研究所 ‘北京 100101) 摘 要 研究了在黄淮海平原旱宄监测中，通过遥感数字图象获得的数据和地面气象站 资科估算农田薷散进而计算作物缺水指数来监测旱灾的方法t以及为此而进行的对气象数据 的最忧插值处理，并发展了确定最忧插值所需初值的线性插值模型，在GIS的支持下实现了 图象、图形、数据的一体化。实时监测结果表明t这种方法基本上达到了准确、实时监测干旱的 目的。 关键词 塑丝生整塑兰骞璺量丑 丝丝鲎篮 墨堡查童尘L 中图分娄号 s42L ． 在黄淮海平原 我国重点粮、棉、油产区，干旱是影响农业生产的一种主要灾害，特别 是春旱频繁，直接导致大面积粮食减产，因而，准确、实时地监测黄淮海平原各地旱情，可 为决策部门及时采取有效措施提供可靠的依据，对确保农业的收成，指导农业生产具有重 要意义。 蒸散和土壤水分紧密相关。“七五”期问，中国科学院遥感研究所田国良等人在中科院 河南封丘生态实验站进行了大量的田问试验，证明了一个以能量平衡一空气动力阻力为 基础的模型，利用NOAA—AVHRR数字图象获得的数据和地面气象站资料估算农 田蒸 散是一个可行的方法。并证明作物缺水指数 (CropWaterStressIndex即CWSI)与土壤 水分含量的相关关系明显，在可以接受的精度范围内可根据 CWSI半定量地给出土壤旱 情分布图 。“八五”期间t作者参加的国家 “八五”攻关项 目：“黄淮海平原旱灾遥感监测研 究”，正是采用在此基础上建立的作物缺水指数模型来监测旱情。基于其估算蒸散和土壤 水分的精度受到地面气象站资料能否外推到整个县的范围的限制，本研究在GIS的支持 下，以与遥感图象相同的空问分辨率计算CWSI来监测旱情 1 作物缺水指数模型简介 用通常的遥感方法估算土壤水分仅得到土壤表层信息，但一般情况下往往要得到作 物根层的土壤水分，为此要对植被的冠层温度测量，作物缺水指数就是由对作物冠层温度 的测量值转换而来的。利用热红外遥感温度和气象资料来间接地监测植被条件下的土壤 水分是遥感监测土壤水分的一个重要方法。据土壤水分含量与作物缺水指数的关系，由热 量平衡原理推出的作物缺水指数(CWSI)模型定义为： · 八五 国家科技攻关项 目：“遥感技术应用专题 85--724--01--4专题 黄淮海平原旱灾遥感监测研究”评 竹的一部分。 收稿 日期 ：I997—1O-21 维普资讯 】24 干旱地区农业研究 第 16卷 cwSi=1一Ed?E。 式中： 实际蒸散即日蒸散； E一潜在蒸散； 其中：E E．×2N ／(~rsin(nt／ND)．NP一据每一区域的纬度及赤纬求得。 E一瞬时蒸散；LE=R--G—H ； 工 气化潜化常数；R一净辐射-R--(1一o)Q+ 7一 ?； G一土壤热通量 ；G一 (0．1—0．042h)尺或G=(1--C)R ； H一显热通量 ；H=RCp(T一 )，( +‰)； P一空气密度；P一1．29kgm～； Cp一空气比热为lJ(O3Jkg--1．0C～； 一 空气动力阻力； r“一剩余阻力，r一4／．，“．是摩擦速度。 下面是潜在蒸