基于MODIS产品的青海省干旱监测

摘要

干旱是一种世界范围普遍发生的复杂的自然现象，对自然生态环境、人类社会的影响巨大。青海省地处青藏高原，生态环境脆弱，降水分布不均，境内干旱频繁且严重。传统的干旱监测方法由于受气象站点分布的影响，存在着数据随机性大、即时性差等弊端，且需要投入大量的人力、物力和财力，传统方法得到的单点数据难以代表大范围的土壤墒情和作物长势信息，无法满足大区域实时监测旱情的要求。将覆盖范围广、重访周期短、数据获取方便的遥感数据应用于青海省干旱监测具有重要的意义。
　　在分析目前国内外常用的遥感干旱监测数据、基于不同遥感数据源的遥感干旱监测方法的优缺点与适用范围的基础上，利用NASA提供的MODIS合成产品数据MOD11A2、MOD13A2以及MOD10A2，构建地表温度植被指数特征空间，反演温度植被干旱指数，对青海省区域干旱时空变化特征进行了监测与分析。并分析了TVDI指数变化与气象观测数据、地表高程分布的关系。得出了以下结论:
　　(1)青海省的干旱具有明显的空间分异规律，基本符合实际的土壤湿度状况。湿润和偏湿润地区主要分布在海北自治州、海西自治州东北部，以及西南玉树藏族自治州所在的青南高原地区。柴达木盆地为干旱地区。
　　(2)青海省春季干旱严重，尤其是青海东部地区，大部分地区处于干旱和偏旱;夏季降水增多，但气温的上升使得蒸发量增加，干旱并未得到缓解;秋季气温的降低以及前期的降雨影响，旱情得到缓解。
　　(3)青海省的TVDI值与单月降水、累计降水和降水距平百分率总体上呈负相关关系，这与地区降水量增加，地表更加湿润，旱情得到缓解，TVDI值下降相吻合;青海省的TVDI值与月平均气温呈正相关，月平均气温越高，TVDI值越高，地区干旱程度越严重。
　　(4)青海省的干旱分布受海拔的影响明显。随着海拔的上升，湿润和偏湿润的地区所占面积比例呈增加趋势。干旱和偏旱主要分布在海拔3200米以下的低海拔地区和中海拔地区，其中海拔在2600米至2800米的地区，干旱和偏旱地区面积占该海拔带地带总面积的95％以上。而高海拔地区地表水分状况普遍较好，海拔在3800米以上的地区，干旱面积只占该海拔带总面积的5％。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 技术路线及方法

1．3．1 技术路线

1．3．2 研究方法

1．4 论文结构

2 研究区概况与数据介绍

2．1 研究区概况

2．1．1 位置与范围

2．1．2 地形地貌

2．1．3 气候条件

2．1．4 土地资源

2．1．5 自然资源

2．2 数据介绍

2．2．1 遥感数据选取

2．2．2 MODIS数据介绍

2．2．3 其他数据

2．3 本章小结

3 相关概念与研究方法

3．1 植被指数

3．2 地表温度

3．3 地表温度和植被指数(TVDI)

3．4 本章小结

4 基于TVDI的青海省干旱监测应用和分析

4．1 数据预处理

4．1．1 雪覆盖数据预处理

4．1．2 植被指数数据预处理

4．1．3 地表温度数据预处理

4．1．4 其他数据处理

4．2 建立NDVI／LST特征空间

4．3 TVDI计算

4．4 结果分析

4．4．1 干旱等级划分

4．4．2 青海省干旱时空分布情况分析

4．4．3 TVDI与气象数据关系分析

4．4．4 不同海拔的干旱评价

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 不足与展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢