植被指数研究方法.pdf

第35卷第4期 气象科技 Vd．35，No．4 2007年8月 M旺TEOROLOGI(、ALSCIENCEANDTECHNOLOGYAug．2007 我国干旱遥感监测技术方法研究进展 张学艺 张晓煜 李剑萍 舒志亮 曹宁 (宁夏气象防灾减灾重点实验室，银川750002) 摘要以裸露地表、部分覆盖度地表和全植被覆盖地表3种不同下垫面类型为着眼点，详尽地阐述了相应下垫面 类型下不同的干旱遥感监测技术方法的适用范围和其监测的优劣。下垫面为裸露地表时，微波遥感法具有广阔的 前景；部分覆盖时双层模型法较好，但模型复杂，应注重经典双层模型的简化；全覆盖时各类监测方法各有优劣。 提出未来干旱遥感监测的发展方向和应用前景，对应用遥感技术进行干旱监测相关业务的开展提供有益的参考。 关键词 干旱遥感热惯量微波距平植被指数法植被覆盖 物质与周围环境能量交换的能力。土壤的热惯量与 引言 土壤含水量有很好的相关关系，因此，可以从土壤温 干旱灾害是我国主要的自然灾害之一，运用遥 度昼夜的变化幅度来推求土壤含水量。其表达式 感手段对干旱进行监测，具有大范围、宏观、动态监 测的优势。关于运用遥感技术进行干旱监测，已有 昼夜温差，A为全波段反照率，C为常数。 许多综述性研究，有从监测所使用的光谱特性分类 在推算热惯量值时，Price等旧J引入一个地表综 人手的[1，2|，有对各种监测方法分述的【3~5]，有从监合参量B。这种方法需要大量非遥感地表参数，影响 测所使用的资料类型进行总结的№，。引，还有单从某 了监测的实用性和实时性。余涛、田国良等lIOj在此 种理论监测方法着手综述的恻8等。但在实际的业 基础上对热惯量值P，地表综合参量B以及地表温 务应用中，我们关心的往往是不同下垫面下应该应 差(ATg)的关系进行简化，用遥感资料直接获得了 用哪种(些)方法比较合适，本文从这个角度出发，总 土壤的热惯量值，但因只考虑了参数间的统计关系 结出不同下垫面下相应的监测方法，对比其优劣，为 忽略了物理联系从而影响了反演的精度。后来，田国 实际的业务和科研工作提供参考。 良等111J提出用表观热惯量(ATI)来代替真实热惯 通常，下垫面分裸土、部分植被覆盖和全植被覆 量P，因ATI模型简单易求，得到了广泛的应用。另 盖。对于裸土，热惯量法和微波遥感法能够得到较好 外，国内学者在建立最佳的热惯量与土壤水分关系 的结果；全植被覆盖条件下，作物缺水指数法、供水植 式方面也做了不少探讨和研究。如有从数理角度出 被指数法比较适用。如何解决部分植被覆盖条件下 发，运用线性、指数、对数等函数形式建立ATI和土 旱情的监测是一个值得研究的问题，尤其是在用热红 壤水分间的统计模型的。刘良明等【12J用上述不同模 外遥感监测土壤水分时尤为必要，因为在农作物的生 型对湖北省干旱进行了对比监测，得出了线性模型 长过程中，部分覆盖在生长期中占有很长时间，而双 模拟结果较指数、对数模型差的结论。但是，以上模 层模型就是针对这一问题进行研究的成果。 型只考虑了土壤水分对热惯量的影响，未考虑土壤 类型、地形等因素对地表温度的影响，从而引发了从 1 基于裸露地表的监测方法 地表温度改变的动力学机制出发引入辅助因素和热 1．1 热惯量法 惯量共同推算土壤湿度的研究。如张晓煜113]在建立 热惯量是物质热特性的一种综合量度，反映了 宁