内蒙古闪电河流域土壤含水率遥感反演研究

摘要

土壤水分为陆地植被和作物的提供直接水源,对土地的生产能力起决定性的作用。由于土壤水分介于土壤界面和大气界面的交界处,从而直接控制和影响二者的相互作用,土壤水分的监测对农业、气象、生态,水文等领域都具有十分重要的研究意义。随着遥感技术的逐渐成熟和和不断发展,使得大规模动态实时监测土壤水分状况成为可能,在很大程度上克服了传统的土壤含水量监测方法的不足之处,具有实用高效,简便灵活的优点。闪电河流域我国生态最脆弱的地区之一,属于生态环境脆弱的草原荒漠地区,而水资源匮乏是制约干旱草原区生态植被稳定和恢复的主要瓶颈。因此了解和掌握该研究区域的土壤表层水分的空间分布规律,建立起不同植被覆盖度条件下土壤表层水分相关数学模型,对当地生态和好转科学发展具有重要的实际意义和重大价值。
　　本文主要研究了利用landsat8 TIRS遥感数据对滦河上游闪电河流域的土壤含水率的遥感反演。现阶段土壤含水率的遥感反演是将土壤假设为裸土和高植被覆盖度情况下的两种理想状态,裸土土壤水分遥感反演的方法主要有光谱法等,而温度植被指数TVDI法适用于植被覆盖度较高的情况下,因此针对光谱法和TVDI法的不同特点,以闪电河流域为应用实例,为取得较好反演精度,将光谱法和TVDI法结合起来建立该流域最终的含水率反演模型。通过使用低植被覆盖度样点23个建立了光谱法反演土壤含水率的方程,利用剩余的15个样点进行了光谱法的精度验证,结果表明光谱法的的精度达到80％以上；利用高植被覆盖度样点建立了TVDI法土壤含水率反演的方程,与实测土壤含水率进行相关性分析,以NDVI作为判别阈值,得到研究区最终的含水率反演模型。进一步分析了研究区土壤含水率与地形及气候因素的相关性,并初步探讨了利用遥感反演土壤含水率分布结果在研究区旱情监测当中的应用情况。

目录

1引言

1.1选题背景和研究意义

1.2 土壤含水率遥感反演的国内外研究现状

1.3技术路线

2 遥感反演的机理与方法

2.1 土壤含水量的概念介绍

2.2定量遥感

2.3土壤水分遥感信息模型及方法比较

2.4反演模型的选择

3.1.1 地理位置

3.1.2 地质地貌

3.1.3 气候

3.1.4 水文条件

3.1.5 土壤类型

3.2实测样点选取

3.3仪器与工具

3.4 遥感影像的预处理

4研究区植被覆盖与地物分类研究

4.1 研究区植被覆盖度模型

4.2研究区地物分类

5研究区土壤水分反演与分析

5.1光谱法

5.2 TVDI法反演土壤含水率

5.3确定NDVI的判别阈值

5.4构建最终反演模型

6 TVDI含水率与相关因素分析

6.1TVDI 与 Ts 和 NDVI 相关性分析

6.2 TVDI与 地形因素分析

6.3 TVDI与降雨量分析

7研究区干旱监测

7.1 研究区干旱等级的划分

7.2 研究区旱情多年变化分析

8 结论与不足

8.1结论

8.2不足

致谢

参考文献

作 者 简 介