石羊河流域土壤含水量的遥感反演及在旱情监测中的应用

摘要

土壤水分不仅是植被和作物直接的供水资源，决定土地生产力，而且处在地表与大气之间相互作用的界面上，控制和调节着大气与地面之间的相互作用，集成了很多地表水文特征的环境指标，反映了在气候、气象（降水量和潜在蒸散量）和水文等共同作用下的当前地表状况，对气候、气象、水文等都具有重要的意义和很高的应用价值。
　　 目前利用遥感反演土壤含水量大多是将地表界定成两种理想状态，一个是裸地，另外一个则是植被覆盖条件下。表观热惯量（ATI）法是基于地表与空气的热交换，通过对辐射传输过程进行推导而获得的理论模型，但在植被覆盖率较高的地区会由于植被信息的干扰而产生很大误差；而温度植被指数（TVI）法是基于能量平衡方程的、结合地表温度和植被指数的方法，在植被覆盖率较小时也会因为土壤背景的增加，使反演的土壤含水量出现大的偏差。
　　 因此针对ATI和TVI两种方法的特点，以石羊河流域为应用实例，采用植被指数作为判别阈值，将ATI和TVI结合起来建立模型，反演土壤含水量，然后用预留的地面采样数据进行了验证。最后结合DEM数据进一步分析了石羊河流域土壤含水量的空间分异规律，结合近期的土地利用数据探讨了其在旱情监测中的应用。
　　 研究表明：①以植被指数为判别阈值，将ATI和TVI两种方法结合起来建立模型反演土壤含水量，可以有效地弥补各自固有的不足，实现两种方法的优势互补，提高反演土壤含水量的精度；②在石羊河流域，土壤含水量从上、中、下游呈现三个依次递减的阶梯，在山麓坡地、绿洲边缘和荒漠区，土壤含水量明显较低，在流域上游、下游绿洲及绿洲边缘地区变化剧烈；③在石羊河流域，土壤含水量随高程、坡向、坡度等地形因子的变化有很明显分异规律；④利用近期的土地利用数据，将旱情分析具体到各种地类中，这样使旱情监测更加具体，更有实际意义。结果表明2008年5月下旬，在石羊河流域，除占绝对优势的未利用地外，旱情主要分布在耕地和草地这两类用地类型中，且草地的旱情要严重于耕地。

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1.绪论

2.研究方法和数据

3.石羊河流域土壤含水量反演及旱情分析

4.结论

参考文献

致 谢