遥感干旱监测在轨运行卫星的主要参数、温度植被干旱指数模型算法、作物水分胁迫指数模型原理.docxVIP

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2024-05-16 发布于河南
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遥感干旱监测在轨运行卫星的主要参数、温度植被干旱指数模型算法、作物水分胁迫指数模型原理.docx

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附录A

(资料性附录)

在轨运行卫星的主要参数

表A.1～表A.3列出了标准涉及在轨运行卫星的主要参数

表A.1NOAA/AVHRR干旱监测通道相关参数

通道

波长/μm

波段

星下点分辨率/m

0.58～0.68

可见光

1100

0.70～1.10

近红外

1100

10.30～11.30

远红外

1100

11.50～12.50

远红外

1100

表A.2EOS/MODIS干旱监测通道相关参数

通道

波长/μm

波段

星下点分辨率/m

0.62～0.67

可见光

250

0.84～0.87

近红外

250

10.78～11.28

远红外

1000

11.77～12.27

远红外

1000

表A.3FY-3/MERSI干旱监测通道相关参数

通道

波长/μm

波段

星下点分辨率/m

0.62～0.68

可见光

250

0.84～0.89

近红外

250

10.50～12.5

远红外

250

附录B

(资料性附录)

温度植被干旱指数（TVDI）模型原理

Goward和Hope利用AVHRR数据研究Ts/NDVI关系随土壤湿度变化时，发现植被指数与地表温度具有很强的负相关性，在遥感观测数据中，这一现象在多种植被类型和传感器上得到验证[1]。

Price等发现当研究区域的植被覆盖度和土壤水分条件变化较大时，以遥感资料得到的Ts和NDVI为纵横坐标得到的散点呈三角型[2]；Moran等利用植被指数和地表温度(温差)估测作物水分状况，认为对于一个区域来说，若地表覆盖类型从裸土到密闭植被冠层，土壤湿度由干旱到湿润，则该区域每个像元的植被指数和地表温度组成的散点图呈现为梯形[3]，Sandholt等利用简化的NDVI-Ts特征空间提出水分胁迫指标，即温度植被干旱指数（Temperature-VegetationDrynessIndex，TVDI），在该简化的特征空间，将湿边(Ts-min)处理为与NDVI轴平行的直线，干边(Ts-max)与NDVI呈线性关系[4]，如图B.1。

图B.1地表温度和植被指数构成的梯形空间（引自Sandholt，2002）

图中的A、B、C、D四个点代表了Ts-NDVI特征空间中的四种极端情况，分别表示干燥裸土（NDVI小，Ts高）、湿润裸土（NDVI和Ts都最小）、湿润且完全植被覆盖的地表（NDVI大，Ts小）和干燥且完全植被覆盖的地表（NDVI和Ts都最大）。AD表示干边，表示低蒸散，干旱状态；BC表示湿边，代表潜在蒸散，湿润状态。说明某一区域某一时段内NDVI与Ts的理论特征空间内，区域内每一像元的NDVI与Ts值将分布在ABCD4个极点构成的Ts/NDVI特征空间内，Ts/NDVI特征空间可以被看作是由一组土壤湿度等值线组成。

TVDI由植被指数和地表温度计算得到，其定义为：

TVDI=T-TminTmax

式中Tmax=a+b×NDVI，为某一NDVI对应的最高温度，即干边，，是干边的拟合系数；Tmin=a+b×NDVI，为某一NDVI对应得最低温度，即湿边，a,b

TVDI与土壤湿度呈负相关关系，TVDI越大，土壤湿度越低，旱情越严重；反之，土壤湿度越高。

参考文献

[1]柳钦火,辛景峰,辛晓洲,等.基于地表温度和植被指数的农业干旱遥感监测方法[J].科技导报,2007,25(6):12-18

[2]PriceJC.Usingspatialcontextinsatellitedatatoinferregionalscaleevapotranspiration[J].IEEETransactionsonGeosciencesandRemoteSensing,1990(28):940-948.

[3]MORANMS,CLARKETR,INOUEY,etal.Estimatingcropwaterdeficitusingtherelationbetweensurfaceairtemperatureandspectralvegetationindex[J].RemoteSensingofEnvironment,1994,49:246-263.

[4]SandholtL,RasmussenK,AndersenJ.Asimpleinterpretationofthesurfacetemperature/vegetationindexspaceforassessmentofsurfacemoisturestatus[J].RemoteSensingofEnviromre