將MODIS遙感數(shù)據(jù)應用于墑情信息提取的研究.pdf

1、土壤墑情是農(nóng)田耕層土壤含水率的俗稱，指作物主要根系活動層內(nèi)的土壤水分狀況，是作物生長的控制性因子之一。土壤墑情的監(jiān)測是灌區(qū)灌溉系統(tǒng)優(yōu)化配水的關鍵技術之一。而大區(qū)域的土壤墑情信息提取一直是學術界的一大難題。傳統(tǒng)方法依靠手工或半自動化方法，只能采集到點和小范圍的墑情信息，效率低且往往因耗時過長而難以滿足科學研究和政府部門客觀、實時、大面積監(jiān)測和進行綜合分析的需要。 隨著遙感技術的發(fā)展，可以采用遙感信息源結合地面實測數(shù)據(jù)的方法來解決上

2、述問題。遙感圖像是一幅反映地物目標電磁輻射特性的能量分布圖，它真實、客觀、連續(xù)地記錄了地表物體總體與個體的信息特征。長久以來，國內(nèi)外大都利用NOAA/AVHRR氣象衛(wèi)星從事土壤墑情的信息提取，現(xiàn)在，隨著更先進的新一代傳感器EOS/MODIS的升空，將MODIS數(shù)據(jù)用于土壤墑情信息提取已經(jīng)成為當前研究的熱點。目前國內(nèi)這方面的研究還不多，該文將做一個有益的初步探索。 該文在學習近年來國內(nèi)外研究方法的基礎上，對MODIS 1B遙感數(shù)據(jù)

3、進行預處理，并以都江堰灌區(qū)作為研究區(qū)域，以能量平衡為基礎理論，將從遙感數(shù)據(jù)所獲取的反照率、植被指數(shù)和輻射亮度溫度等作為提取墑情的幾個基本參量，再通過地面試驗獲得實測墑情數(shù)據(jù)，建立經(jīng)驗模型，從而實現(xiàn)土壤墑情的提取。根據(jù)不同的植被覆蓋度，將模型的建立分成了兩大部分：一部分是裸地/低植被覆蓋下的表觀熱慣量模型，另一部分是高植被覆蓋下的植被蒸散模型。 結合實測墑情數(shù)據(jù)來驗證這兩種方法的可靠性和精度。實驗數(shù)據(jù)表明：使用NDVI=0.18作

4、為植被覆蓋度的閾值時，裸地/低植被覆蓋區(qū)下，表觀熱慣量與6cm地面實測墑情數(shù)據(jù)的倒數(shù)模型擬合精度最佳，高植被覆蓋區(qū)下，以MODIS第31波段的亮溫和NDVI為基本參量建立起的二元線性模型能夠較好地描述6cm深度的土壤墑情：使用NDVI=0.1作為植被覆蓋度的閾值時，裸地/低植被覆蓋區(qū)下，表觀熱慣量與20cm地面實測墑情數(shù)據(jù)的擬合精度都偏低，相比之下，線性模型能夠取得較好的擬合效果，高植被覆蓋區(qū)下，以MODIS第31波段的亮溫和NDVI為