基于EOS／MODIS的青海草原春季干旱监测模型.pdfVIP

2O 草 业 科 学 25卷 11期 ll／2008 PRAI、ACULTURAL SCIENCE Vol_25．NO．11 基于 EOS／MODIS的青海草原 春季干旱监测模型 李红梅 ，马玉寿 (1．青海大学畜牧兽医科学院，青海 琵宁 810001；2．青海省海北牧业气象试验站 ，青海 西海 810200) 摘要 ：采 用对地观测 系统／中分辨 率成像光谱仪 (EOS／M()DIS)白天 、夜 间两时相的资料 ，应用热惯量监测土 壤 湿度的基 本原理 ．通过拟合计算 ．建立 了土壤 湿度和热惯量之间的线性 和对数模型 ，并选择 线性模 型为干 旱监测的基 础模型。对辐射 方法反演温度和直接反演温度 2种方法进行 了分析 比较 ．认 为直接反 演温度 法 计算简便、易于实际应用。针对热惯量模型只能监测裸地土壤湿度 的缺点，给 出了归一化植被指数 (NDVI) 订正方法，初步拟合计算，青海地区Kn值为 3。对草原干旱的定义，沿用青海省地方灾害标准。通过 以上 分析 ．建立了青海省草原春季干旱遥感监测模型。经实际监测应用 ，认为在青海范围内可替代人工取土监 测土壤湿度 。 关键词 ：MODIS；热惯量；土壤湿度 ；遥感 中图分类号 ：TP79 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001-0629(2008)l1-0020—04 青海省境内除湟水流河域为农业区外，其余 拔高，青海高原春季气温较低 ，春季 3、4月份 ，草 大部分地 区为牧业 区，全省牧 区土地面积为 原还未返青 ，基本为裸土，而 目前监测裸土土壤湿 7000万hm ，占全省总面积的 97 ，各类天然草 度精度较高的监测方法便是热惯量法-2]。 地约4000万 hm ，占土地面积的 56 ，其中可利 1 资料收集与处理 用草场 3000多万 hm ，占全 国可利用草场面积 1．1土壤湿度 资料收集 收集了青海省气象 的 l5％，面积仅次于内蒙古、新疆 、西藏，居全国 局所属牧业区 16个台(站)从 2003--2006年观测 第四，是我国五大牧区之一。近年来，随着全球气 的土壤水分资料。其观测时段为从春季土壤0～ 候变暖，草原干旱频繁发生，尤其是草原春旱，基 10CITI冻土层完全融化开始监测，到冬季土壤冻 本上每年出现 。春季是牧草生育期中的水分关键 结深度≥10cm 后停测，每旬末进行监测 ，每个站 期 ，如果此时水分缺少 ，将会严重影响牧草生长后 选取 1个测点，4个重复。 期的干物质积累，降低产草量 。春季较夏、秋 、冬 1．2EOS／MODIS资料 对地观测系统／中分 季干旱，对畜牧业生产影响更甚 。及时监测草原 辨率成像光谱仪 (EOS／MODIS)资料的挑选，需 干旱，采取防灾抗灾措施，可最大程度地减少灾害 考虑以下条件：1)对应于土壤湿度资料，时间跨度 造成的影响。在牧业区，监测土壤湿度时，由于面 2003--2006年 ；2)遥感资料时间范围是每年的2 积太大 ，采取常规方法，既费时又费力 ，并且存在 月上旬一5月上旬；3)晴空资料 ，最低保证青海省 以点代面的问题 ，其准确性也受到很大影响。遥 东部农区为晴空；4)整轨资料，拼接资料在统计面 感手段，因其监测的高时效性和大空间尺度，对于 积上误差 比较大，不适宜做干旱的监测服务产品。 获取草原干旱信息有更大的优势。 按照上述条件，从 2003--2006年 ，挑出逢 8日研 2O世纪 7O年代末 ，国外