本文關(guān)鍵詞：基于VI-LST特征空間反演土壤濕度的應(yīng)用研究

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【摘要】：土壤濕度是表示一定深度土層的土壤干濕程度的物理量,又稱土壤水分含量,是衡量農(nóng)業(yè)干旱的重要指標。在全球氣候變暖的背景下,干旱災(zāi)害發(fā)生頻率、持續(xù)時間及強度呈顯著增加趨勢。本文結(jié)合自動站數(shù)據(jù)的高時間分辨率優(yōu)勢和衛(wèi)星數(shù)據(jù)的高空間分辨率優(yōu)勢,利用MODIS地表輻射率產(chǎn)品計算3種植被指數(shù),與經(jīng)譜方法質(zhì)量控制后的地面土壤自動站觀測數(shù)據(jù)作對比,比較3種植被指數(shù)在不同地表覆蓋類型下的相關(guān)性,并在此基礎(chǔ)上使用溫度植被干旱指數(shù)法,與MODIS地表溫度產(chǎn)品構(gòu)建植被指數(shù)-地表溫度特征空間,進一步分析3種植被指數(shù)特征空間在云南省的適用性。結(jié)果表明,NDVI構(gòu)建的VI-LST特征空間對土壤濕度的反演在云南省具有較好的效果。使用譜方法對云南省37個土壤濕度自動觀測站點進行質(zhì)量控制發(fā)現(xiàn),除個別站點外土壤濕度資料的質(zhì)量普遍較好,異常平穩(wěn)值占了絕大比例,而異常峰值均較少。在比較土壤濕度與植被指數(shù)時,林地、草地和農(nóng)作物用地的站點EVI與土壤濕度相關(guān)性最高且在各站點的相關(guān)性較穩(wěn)定,濕地的站點MSAVI和NDVI與土壤濕度均有較高的相關(guān)系數(shù),而城市和建筑用地的站點NDVI與土壤濕度的回歸擬合效果最好。3種植被指數(shù)與地表溫度構(gòu)建特征空間的效果各有高低,除個別月份外NDVI-LST在全年范圍內(nèi)的擬合效果均較好；MSAVI-LST的擬合效果有季節(jié)性差異,冬春兩季的擬合較好,夏秋較差；EVI-LST的擬合性能有待提高。在反演土壤濕度時,考慮結(jié)合MSAVI-LST與NDVI-LST兩者互補來進行反演。不同土質(zhì)各層土壤濕度對不同降雨量降水的響應(yīng)有所不同,砂質(zhì)土對降水的響應(yīng)較快,變化也較為明顯,隨雨量增大土壤濕度增幅也變大。壤土土壤濕度在雨后數(shù)小時內(nèi)持續(xù)增大,較深層的土壤濕度變化較小。砂質(zhì)土站點的土壤濕度全年維持在較低水平,雨季土壤濕度的上升趨勢明顯；壤土和黏土站點的土壤濕度均較高,黏土站點的土壤濕度有明顯的季節(jié)差異。云南省土壤濕度總體呈現(xiàn)北高南低的特點,與其地形及水資源分布特點有關(guān)；夏季的土壤濕度為全年最低,秋冬季高于春季,這種時間變化特征與2012年云南省嚴重干旱的發(fā)生時間基本相符。
【關(guān)鍵詞】：Ⅵ-LST特征空間 土壤濕度 遙感 云南省
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S152.71
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究進展11-13
• 1.3 研究目標與研究內(nèi)容13-16
• 1.3.1 研究目標13-14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-16
• 第二章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)處理16-21
• 2.1 研究區(qū)概況16-17
• 2.1.1 氣候16-17
• 2.1.2 地貌17
• 2.2 數(shù)據(jù)說明及處理17-21
• 2.2.1 遙感數(shù)據(jù)獲取17-19
• 2.2.2 地面數(shù)據(jù)19
• 2.2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理19-21
• 第三章 自動氣象站土壤濕度數(shù)據(jù)異常值來源及剔除方法21-31
• 3.1 數(shù)據(jù)來源22-23
• 3.2 誤差來源及處理方法23-26
• 3.2.1 隨機噪聲與異常峰值23-25
• 3.2.2 異常平穩(wěn)25-26
• 3.3 結(jié)果分析26-29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 第四章 LST-Ⅵ特征空間反演土壤濕度31-50
• 4.1 地表覆蓋類型31-33
• 4.2 植被指數(shù)33-40
• 4.3 LST-Ⅵ特征空間40-42
• 4.4 反演效果對比42-46
• 4.5 效果驗證46-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 土壤濕度時空分布特征50-60
• 5.1 土壤濕度對降水響應(yīng)的延遲性探究50-54
• 5.2 土壤濕度的時間分布特征54-57
• 5.3 土壤濕度的空間分布特征57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 研究結(jié)論和展望60-63
• 6.1 研究結(jié)論60-61
• 6.2 本文特色61
• 6.3 研究展望61-63
• 參考文獻63-72
• 致謝72-73
• 作者簡介73

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本文編號：636925