【摘要】：在各類氣象災(zāi)害中,旱災(zāi)是內(nèi)蒙古地區(qū)眾災(zāi)之首。干旱給內(nèi)蒙古地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展,特別是內(nèi)蒙古牧區(qū)人民生產(chǎn)、生活帶來了嚴(yán)重的威脅,土壤含水率是判定旱情的重要指標(biāo)。相對(duì)于傳統(tǒng)的站點(diǎn)式土壤含水率監(jiān)測(cè)手段,遙感技術(shù)具有高時(shí)間分辨率、成本低以及監(jiān)測(cè)范圍廣等特點(diǎn),使其逐漸成為土壤含水率監(jiān)測(cè)的主要手段。目前,基于遙感數(shù)據(jù)的土壤含水率監(jiān)測(cè)模型主要有可見光、紅外、微波等類型,每一種模型都有其優(yōu)勢(shì),亦有其區(qū)域適應(yīng)性,針對(duì)植被覆蓋、地形等變化較大的區(qū)域很難大面積推廣,實(shí)際應(yīng)用價(jià)值降低�；谝陨犀F(xiàn)狀,本文在內(nèi)蒙古歸一化植被指數(shù)(NDVI)空間特征研究基礎(chǔ)上,結(jié)合表觀熱慣量(ATI)、植被供水指數(shù)(VSWI)、溫度植被干旱指數(shù)(TVDI)對(duì)內(nèi)蒙古牧區(qū)土壤含水率進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)基于MODIS數(shù)據(jù)NDVI產(chǎn)品,對(duì)內(nèi)蒙古植被覆蓋度進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究,發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古生長(zhǎng)季植被呈現(xiàn)明顯的條帶狀分布,近15年(2000年~2014年)植被覆蓋局部退化,整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。(2)結(jié)合內(nèi)蒙古植被覆蓋特點(diǎn)和地面實(shí)測(cè)土壤含水率數(shù)據(jù),分析了表觀熱慣量、植被供水指數(shù)和溫度植被干旱指數(shù)3種方法在不同植被覆蓋情況下的內(nèi)蒙古牧區(qū)土壤含水率監(jiān)測(cè)的適應(yīng)性,得出ATI的監(jiān)測(cè)精度隨著植被覆蓋度的增加而降低,VSWI的監(jiān)測(cè)精度隨著植被覆蓋度的增加而增加,TVDI的監(jiān)測(cè)精度隨著植被覆蓋度變化沒有明顯規(guī)律。(3)以含水率相對(duì)誤差為指標(biāo),確定了0~20cm土層為最佳遙感監(jiān)測(cè)深度;結(jié)合表觀熱慣量和植被供水指數(shù)隨植被覆蓋度的變化規(guī)律,以含水率相對(duì)誤差為指標(biāo)確定了NDVI的閾值,即NDVI等于0.18。當(dāng)NDVI等于0.18時(shí),基于ATI和VSWI的土壤含水率相對(duì)誤差最大為21.31%,當(dāng)NDVI小于或大于0.18時(shí),其含水率監(jiān)測(cè)誤差小于21.31%。(4)分析表明基于TVDI的土壤含水率反演模型對(duì)不同NDVI下區(qū)域均具有較好的適應(yīng)性。TVDI在4個(gè)不同區(qū)域土壤含水率反演相對(duì)誤差平均值為21.47%。(5)在3種遙感監(jiān)測(cè)方法適應(yīng)性研究分析的基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)區(qū)實(shí)地土壤含水率重復(fù)采樣數(shù)據(jù)對(duì)所建立的土壤含水率遙感監(jiān)測(cè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證;對(duì)4個(gè)采樣牧區(qū)的含水率空間特征進(jìn)行了應(yīng)用分析研究,進(jìn)而分析了4個(gè)牧區(qū)不同時(shí)期的含水率空間變化特征�；诒碛^熱慣量和植被供水指數(shù),結(jié)合內(nèi)蒙古植被覆蓋度空間分布特征,進(jìn)行內(nèi)蒙古牧區(qū)含水率監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),對(duì)內(nèi)蒙古牧區(qū)畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)提供一定的科學(xué)指導(dǎo)。
[Abstract]:Among all kinds of meteorological disasters, drought is the first disaster in Inner Mongolia. Drought has brought a serious threat to the economic and social development of Inner Mongolia, especially to the production and life of people in pastoral areas of Inner Mongolia. Soil moisture content is an important index to judge drought. Compared with the traditional site-type soil moisture monitoring method, remote sensing technology has the characteristics of high time resolution, low cost and wide monitoring scope, which makes it gradually become the main means of soil moisture monitoring. At present, the monitoring models of soil moisture content based on remote sensing data mainly include visible light, infrared, microwave and so on. Each model has its own advantages and regional adaptability. It is difficult to popularize the terrain and other regions with large changes, and the practical application value is reduced. Based on the above situation, based on the study of the spatial characteristics of normalized vegetation index (NDVI) in Inner Mongolia, combined with the apparent thermal inertia (ATI), vegetation water supply index (VSWI), The main research contents and conclusions are as follows: (1) based on the MODIS data NDVI products, the vegetation coverage in Inner Mongolia is monitored and evaluated. It was found that the vegetation in Inner Mongolia showed obvious zonal distribution during the growing season, and the vegetation cover in the last 15 years (2000 ~ 2014) was degraded locally, and the whole vegetation showed an increasing trend. (2) combined with the characteristics of vegetation cover in Inner Mongolia and the measured soil moisture content data on the ground, The adaptability of three methods, i.e. apparent thermal inertia, vegetation water supply index and temperature vegetation drought index, for monitoring soil moisture content in Inner Mongolia pastoral area under different vegetation cover was analyzed. It is concluded that the monitoring accuracy of ATI decreases with the increase of vegetation coverage, and that of VSWI increases with the increase of vegetation coverage. The monitoring accuracy of TVDI has no obvious regularity with the change of vegetation coverage. (3) taking the relative error of water content as the index, the soil layer of 0~20cm is determined as the best depth of remote sensing monitoring; Combined with the change of apparent thermal inertia and vegetation water supply index with vegetation coverage, the threshold value of NDVI is determined by the relative error of water content, that is, NDVI is equal to 0.18. When NDVI is equal to 0.18, the relative error of soil moisture content based on ATI and VSWI is 21.31, and when NDVI is less than or greater than 0.18, The monitoring error of moisture content is less than 21.31. (4) the analysis shows that the inversion model of soil moisture content based on TVDI has good adaptability to different NDVI regions. TVDI inversion of soil moisture content in 4 different regions is relatively wrong. The average difference is 21.47. (5) based on the research and analysis of the adaptability of the three remote sensing monitoring methods, The established remote sensing monitoring model of soil moisture content was verified by repeated sampling data of soil moisture content in the experimental area. The spatial characteristics of water content in four pastoral areas were analyzed and analyzed, and the spatial variation characteristics of water content in different periods of four pastoral areas were analyzed. Based on the apparent thermal inertia and vegetation water supply index, combined with the spatial distribution characteristics of vegetation coverage in Inner Mongolia, the monitoring and evaluation of water content in Inner Mongolia pastoral area was carried out, and the sustainable development of animal husbandry in Inner Mongolia pastoral area was studied. The construction of ecological environment provides certain scientific guidance.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S152.7;S127

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本文編號(hào)：2416578