精河流域綠洲土壤濕度遙感反演研究
本文關(guān)鍵詞:精河流域綠洲土壤濕度遙感反演研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:土壤濕度是進(jìn)行農(nóng)業(yè)、水文、氣象、生態(tài)等方面研究的主要基礎(chǔ)信息,也是進(jìn)行土地退化評(píng)價(jià)及環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo),土壤濕度的遙感監(jiān)測(cè)研究對(duì)于區(qū)域的干濕狀況,提高土壤水分的利用率有著重要意義。 論文在對(duì)土壤濕度反演方法進(jìn)行總結(jié)及評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,選擇溫度植被干旱指數(shù)(TVDI)法對(duì)精河流域綠洲土壤濕度進(jìn)行反演。嘗試運(yùn)用空間分辨率較高的LandsatTM/8影像數(shù)據(jù)與時(shí)間分辨率較高的MODIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品結(jié)合對(duì)土壤表層濕度的時(shí)空序列進(jìn)行反演,探討精河流域綠洲土壤濕度分布的時(shí)空特性以及主要影響因素。主要工作如下: (1)對(duì)地表溫度反演算法進(jìn)行比較,選取單窗算法和普適性單通道算法反演研究區(qū)地表溫度。經(jīng)實(shí)測(cè)地表溫度相關(guān)性驗(yàn)證和回歸分析t檢驗(yàn),單窗算法和普適性單通道算法與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性分別是0.8604和0.8027,,線性回歸方程達(dá)到顯著,表明單窗算法的反演精度略高于普適性單通道算法。因此,在研究過(guò)程中選擇單窗算法對(duì)landsatTM/8影像數(shù)據(jù)進(jìn)行地表溫度反演。 (2)運(yùn)用地表溫度反演結(jié)果(Ts)與植被指數(shù)(MSAVI),通過(guò)TDVIm法反演精河流域綠洲土壤表層濕度。經(jīng)實(shí)測(cè)土壤相對(duì)含水量相關(guān)性驗(yàn)證和回歸分析t檢驗(yàn),土壤濕度的反演結(jié)果與實(shí)測(cè)值的相關(guān)性達(dá)到了0.8006,線性回歸方程達(dá)到顯著,表明選取該指數(shù)方法適合landsat TM/8影像數(shù)據(jù)反演研究區(qū)土壤表層濕度。 (3)將landsat TM/8影像數(shù)據(jù)反演的土壤濕度結(jié)果(TVDIm)與MODIS溫度產(chǎn)品(MODIS LST)和植被指數(shù)產(chǎn)品(NDVI)反演的土壤濕度結(jié)果(TVDI)相融合,運(yùn)用空間轉(zhuǎn)換方法不僅提升MODIS數(shù)據(jù)反演的TVDI的空間分辨率,還提高landsat TM/8數(shù)據(jù)反演結(jié)果TVDIm的時(shí)間分辨率。通過(guò)上述方法實(shí)現(xiàn)了2002年,2007年和2011年中4月至10月精河流域綠洲月平均土壤濕度的時(shí)間序列反演。 (4)利用精河氣象站監(jiān)測(cè)的月平均氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)與相同時(shí)段的TVDI月均值進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),TVDI月均值隨氣溫升高而增大,隨降水量增大而減小。通過(guò)對(duì)不同土地利用類型對(duì)應(yīng)的TVDI進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明不同土地利用類型對(duì)應(yīng)的TVDI在時(shí)間和空間分布上呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì),土壤含水量從高到低依次為草地,林地,耕地,城鎮(zhèn)和未利用地。 通過(guò)以上研究工作,獲取了精河流域綠洲土壤表層濕度的時(shí)空序列反演,對(duì)土壤濕度分布的時(shí)空特性以及主要影響因素進(jìn)行了探討,結(jié)果表明TVDI法適合干旱半干旱區(qū)小區(qū)域地表土壤濕度的快速、準(zhǔn)確和長(zhǎng)時(shí)期反演。
【關(guān)鍵詞】:土壤濕度 遙感反演 地表溫度 TVDI 精河流域
【學(xué)位授予單位】:新疆師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:S152.71;P237
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 研究意義8
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展8-13
- 1.2.1 熱慣量法9-10
- 1.2.2 植被指數(shù)法10-11
- 1.2.3 微波遙感法11-13
- 1.3 技術(shù)路線13-14
- 2 研究區(qū)概況14-16
- 2.1 地理位置14-15
- 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)15-16
- 3 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理16-23
- 3.1 數(shù)據(jù)源16-20
- 3.1.1 遙感數(shù)據(jù)16-19
- 3.1.2 氣象數(shù)據(jù)19
- 3.1.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)19-20
- 3.2 遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理20-22
- 3.2.1 輻射定標(biāo)20-21
- 3.2.2 幾何校正21
- 3.2.3 大氣校正21-22
- 3.2.4 MODIS 數(shù)據(jù)處理22
- 3.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法22-23
- 4 地表溫度反演23-33
- 4.1 遙感反演地表溫度原理23-24
- 4.1.1 基爾霍夫定律23
- 4.1.2 普朗克定律23-24
- 4.2 地表溫度反演算法24-26
- 4.2.1 輻射傳導(dǎo)方程法24-25
- 4.2.2 單窗算法25
- 4.2.3 普適性單通道算法25-26
- 4.3 地表溫度反演參數(shù)計(jì)算26-30
- 4.3.1 地表比輻射率26-29
- 4.3.2 大氣透過(guò)率29
- 4.3.3 大氣平均作用溫度29-30
- 4.3.4 亮度溫度30
- 4.4 地表溫度反演結(jié)果30-33
- 4.4.1 地表溫度反演結(jié)果驗(yàn)證31
- 4.4.2 地表溫度反演結(jié)果31-33
- 5 利用 TVDI 監(jiān)測(cè)土壤濕度33-44
- 5.1 植被指數(shù)反演土壤濕度的原理33-34
- 5.2 溫度植被干旱指數(shù)模型34-35
- 5.3 TS-MSAVI 特征空間的干濕邊35-37
- 5.4 研究區(qū)土壤濕度反演37-39
- 5.4.1 土壤濕度反演結(jié)果驗(yàn)證37-38
- 5.4.2 土壤濕度反演結(jié)果38-39
- 5.5 時(shí)間序列土壤濕度反演39-44
- 5.5.1 基于 MODIS 的 Ts-NDVI 特征空間39-40
- 5.5.2 空間分辨率的轉(zhuǎn)換40-41
- 5.5.3 時(shí)間序列土壤濕度反演結(jié)果驗(yàn)證41-42
- 5.5.4 時(shí)間序列的土壤濕度反演結(jié)果42-44
- 6 影響土壤濕度變化的主要因素分析44-48
- 6.1 氣象因素44-45
- 6.1.1 降水44-45
- 6.1.2 溫度45
- 6.2 地形因素45
- 6.3 土地利用45-48
- 7 結(jié)論與展望48-50
- 7.1 結(jié)論48-49
- 7.2 展望49-50
- 參考文獻(xiàn)50-55
- 附錄55-58
- 在讀期間發(fā)表的論文58-59
- 后記59
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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本文關(guān)鍵詞:精河流域綠洲土壤濕度遙感反演研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):294389
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