1。2 国内外研究现状
1。3 主要研究内容和技术路线
归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)独自运用均存在局限性。归一化植被指 数只是一部分的植被的指示标志[18],而且具有滞后性。地表温度也可能受制于卫星观 测角的变化,最终得出的监测结果可能与事实完全不符[19]。所以只有将二者结合使用 才可以得出精确的干旱监测结果,而不用浪费人力物力后还做无用功。文献综述
所以本文使用了归一化植被指数和地表温度,构建出了 NDVI-LST 特征空间,并 在此基础上反演了河南地区 2001~2010 年这十年的温度植被干旱指数(NDVI),由此 对河南地区这十年的旱情动态变化进行分析。技术路线如下:收集河南地区 2001~2010 年这十年的 MODIS-NDVI 数据,进行数据的筛选和预处理,利用反演方法 分析该地区近年的旱情时空动态变化情况,并评定干旱等级。
2 研究数据和方法
2。1 研究区域概况
干旱是河南省发生最多并且最主要的自然气象灾害,对河南的经济发展(尤其是 农业经济)和人民生活都造成了令人难以想象严重影响。从以往历年的资料中可以分 析得出,河南北部的地方春季旱灾爆发的频率为 30%~40%,初夏旱灾爆发的频率为 30%~50%,还有伏、秋两旱,在近 569 年间(1380~1949)有 406a 出现过不同程度的干 旱,约 10a7 遇;受灾面积平均每年 96 万公顷,占据全省耕地总面积的 15%,受灾严 重的时候可以达到 461。89 万公顷,占据了全省耕地总面积的 70%。近些年来,河南 省干旱的发生频率与危害程度均呈上升的趋势[20]。
由于干旱灾害的频繁发生和造成的严重影响,所以需要开展对河南省的干旱动态 变化分析,最大程度的减轻干旱造成的影响,为我国国计民生提供有效科学的理论服 务。
2。2 数据来源
本文选取网上共享平台所共享的 MODIS 数据,分别是河南地区 2001~2010 年 MODIS MOD13C2 和 MODIS MOD11C3 两个数据。这两个数据分别是河南地区的归 一化植被指数和河南地区的地表温度,使用 ENVI4。8 处理软件对上述数据进行必要 的筛选和预处理等操作。对研究区河南的地图进行相应的处理,通过 ArcGIS 软件提 取河南地区的要素,形成该地区的矢量文件,然后利用掩膜进行裁剪,最终得出 2001~2010 这十年河南地区的干旱等级分布图,在此之后的研究工作都会由此为基 础,然后开始进行相应的剖析。
2。3 研究方法
2。3。1 温度植被干旱指数(TVDI)
Sandholt 等为了对 LST-NDVI 特征空间进行较为明确的阐述和分析,最终提出 温度植被干旱指数(TVDI)的概念。TVDI 是依据植被指数和地表温度计算得出的结果, 其定义为:
TVDI (T Tmin)/(T max T min) (1)
其 中 T 为 任 意 像 元 的 地 表 温 度 ; Tmin 为 NDVI 对 应 的 最 低 地 表 温 度 , 即 湿 边 ,
Tmin a b NDVI ; Tmax 为 NDVI 对 应 的 最 高 地 表 温 度 , 即 干 边 ,
Tmax c d NDVI ; a 、 b 、 c 、 d 是干湿边拟合方程的系数。
TVDI 的取值在 0~1 之间, TVDI 值越大,说明该区域干旱越严重。在湿边上 TVDI 0 ,在干边上 TVDI 1 , T 越接近干边, TVDI 越大。得出的数值越大说明研 究区土壤中含有的水分比例越低,也就是说这一地区越干旱;数值越低则正好相反, 说明研究区土壤中含有的水分比例越高,表示这一地区越湿润。对参数的计算要求研 究区域面积足够大,地表覆盖从裸土变换到浓密的植被覆盖,土壤表层含水量从稀少 到丰富。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com