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基于Landsat-8影像的农田土壤含水量反演研究
1
作者 武英洁 朱永超 孔祥宁 《中国农学通报》 2024年第32期129-134,共6页
快速实时地获取大范围土壤含水量可以为科学有效地应对干旱提供强有力的数据支撑。研究选择河北省定兴县和易县的冬小麦种植区作为研究区域,基于多光谱遥感数据Landsat-8和野外实测土壤含水量数据,构建了垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直... 快速实时地获取大范围土壤含水量可以为科学有效地应对干旱提供强有力的数据支撑。研究选择河北省定兴县和易县的冬小麦种植区作为研究区域,基于多光谱遥感数据Landsat-8和野外实测土壤含水量数据,构建了垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直干旱指数(MPDI)、温度植被旱情指数(TVDI)3种干旱指数模型来反演研究区土壤含水量,并分析反演结果的精度和适用性。研究结果表明:3种干旱指数计算结果显示研究区整体偏干,不同干旱指数的空间分布存在差异,其中PDI和另外2种干旱指数的差异最大;3种干旱指数均与土壤含水量实测值呈负相关,其中MPDI、TVDI和土壤含水量之间存在较为明显的线性相关关系,从拟合精度来看MPDI表现最优,因此被用于反演研究区的土壤含水量。反演结果显示研究区的含水量整体偏少,主要介于12%~15%,含水量的空间分布特征和地表覆盖特征一致。研究结果证明了MPDI指数在冬小麦冬季干旱监测方面具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 冬小麦 Landsat-8 反演 土壤含水量 干旱指数 多光谱遥感 垂直干旱指数(PDI) 改进型垂直干旱指数(MPDI) 温度植被旱情指数(TVDI) 干旱监测
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混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响 被引量：5
2
作者 王丽娟 郭铌 +4 位作者 沙莎 胡蝶 王玮 邓祖琴 刘伟刚 《干旱气象》 2016年第5期772-778,共7页
混合像元是卫星遥感中常见的现象,也是影响卫星遥感地表参数精度的重要因子。为了解不同植被盖度的混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响,利用一次陇东黄土高原卫星—地面准同步的观测数据,以常用的垂直干旱指数(Perpendicular Drought... 混合像元是卫星遥感中常见的现象,也是影响卫星遥感地表参数精度的重要因子。为了解不同植被盖度的混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响,利用一次陇东黄土高原卫星—地面准同步的观测数据,以常用的垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)为例,研究不同植被盖度下混合像元对PDI监测表层含水量能力的影响,提出了一个考虑混合像元的表层含水量(SMsur),并在此基础上建立表层含水量的遥感监测模型。结果表明:(1)在不考虑混合像元的情况下,PDI与裸土和植被区表层土壤含水量的相关系数(R2)最高分别为0.5、0.05;(2)考虑混合像元后,PDI与SMsur相关性较好,相关系数(R2)最高达0.6,说明在遥感指数监测能力评估中考虑混合像元问题,可以更加准确地衡量遥感干旱指数在研究区的适用性及监测效果;(3)基于PDI建立的模型反演研究区表层含水量与考虑混合像元的SMsur接近,可以反映不同植被盖度下地表的水分状况,相关系数(R2)达到0.85,相对偏差低于8.0%,均方根误差最小达到2.17%。模型估算的研究区SMsur区域分布特征与实地考察结果基本一致,植被覆盖浓密的农田湿度最大,SMsur最高可达到30%以上。 展开更多
关键词 Landsat8 垂直干旱指数 土壤含水量 植被含水量 黄土高原
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基于地表温度-植被指数特征空间的土壤干旱监测 被引量：3
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作者 李润林 董鹏程 +1 位作者 王瑜 汪晓斌 《湖北农业科学》 2017年第16期3060-3066,共7页
以张掖市甘州区绿洲为研究区,采用5期遥感影像(2011~2015年),运用ENVI 5.2提取归一化植被指数(NDVI)、改进型土壤调节植被指数(MSAVI)和地表温度(Ts),构建Ts-NDVI和Ts-MSAVI特征空间,对比分析两种特征空间。结果表明,Ts-MSAVI特征空间... 以张掖市甘州区绿洲为研究区,采用5期遥感影像(2011~2015年),运用ENVI 5.2提取归一化植被指数(NDVI)、改进型土壤调节植被指数(MSAVI)和地表温度(Ts),构建Ts-NDVI和Ts-MSAVI特征空间,对比分析两种特征空间。结果表明,Ts-MSAVI特征空间的干边和湿边斜率均小于0,这与前人的研究干边斜率是负值,湿边斜率是正值的结论有所不同。Ts-NDVI和Ts-MSAVI这两种特征空间具有相同的趋势,其中2012、2013、2014年这3年两种特征空间系数r^2较高,其余2年系数r^2较低。整体而言,TsNDVI特征空间的干湿边系数相比Ts-MSAVI特征空间的干湿边系数要高,稳定性好。从TVDI旱情等级分布图上可以得出2012年的受旱面积最大,干旱和重旱面积占总面积的70.39%,2013年干旱情况最严重,重干旱面积为1 611.972 km^2,重旱面积占到总面积的43.5%,2014年干旱程度开始缓解,轻旱、干旱和重旱面积开始降低,湿润和正常面积开始增加,2015年干旱程度得到全面缓解,湿润和正常面积占到总面积的21.9%,但是干旱和重旱面积比重依然很大,说明张掖市甘州区绿洲旱情依然很严峻。 展开更多
关键词 干旱 归一化植被指数(TVDI) 改进型土壤调节植被指数(MSAVI) 地表温度 张掖市甘州区
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基于遥感数据的矿区土壤湿度信息提取及影响因素分析 被引量：6
4
作者 赵鑫 王萍 马力 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2019年第9期991-997,共7页
为探究土壤湿度变化与含水层及断裂构造之间的关系,通过对矿区土壤湿度的反演,结合现有地质资料,以山东省临沂市兰陵县会宝岭铁矿及凤凰山铁矿区的Landsat8 OLI遥感数据和钻孔资料为数据源,利用植被调整垂直干旱指数(vegetation adjuste... 为探究土壤湿度变化与含水层及断裂构造之间的关系,通过对矿区土壤湿度的反演,结合现有地质资料,以山东省临沂市兰陵县会宝岭铁矿及凤凰山铁矿区的Landsat8 OLI遥感数据和钻孔资料为数据源,利用植被调整垂直干旱指数(vegetation adjusted perpendicular drought index,VAPDI)进行土壤湿度的反演,分别获得丰水期与枯水期的土壤湿度空间分布及变化信息。研究显示:在枯水期,研究区南部和东部农田地区土壤湿度较大;在丰水期,土壤湿度较枯水期变化明显,主要表现为西北区域土壤湿度为正常范围的大部分区域变为极干燥状态,东南区域则由正常范围变为湿润状态,东北区域枯水期的土壤湿度相对丰水期有所增加。结合研究区含水层厚度分布图及矿区断裂构造提取图,发现土壤的湿润程度随含水层厚度的增加而增加并受断裂影响。因此,可以初步断定含水层厚度及断裂是影响该区域土壤湿度的主要因素。本研究对矿区的灾害预测、当地农田的合理配置以及生态恢复具有一定的科学指导作用。 展开更多
关键词 土壤湿度 植被调整垂直干旱指数 Landsat8 OLI遥感数据 含水层 断裂构造
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基于多维特征优选支持向量机算法的城市土地利用变化遥感监测 被引量：4
5
作者 周柱灿 郑云云 刘亚群 《三峡生态环境监测》 2022年第1期73-87,共15页
随着遥感影像时、空、谱、辐分辨率和数据处理能力的提升,综合多维影像特征已成为提高土地利用分类精度的关键。目前并非所有特征均有助于分类,且传统分类仍拘泥于单一特征,因此,急需有效的特征优化选择方法。基于光谱指数、穗帽变换、... 随着遥感影像时、空、谱、辐分辨率和数据处理能力的提升,综合多维影像特征已成为提高土地利用分类精度的关键。目前并非所有特征均有助于分类,且传统分类仍拘泥于单一特征,因此,急需有效的特征优化选择方法。基于光谱指数、穗帽变换、最小噪声分离、高斯滤波、灰度共生矩阵等变换提取了Landsat TM/ETM+/OLI影像的31维特征,提出了特征优化选择指标和模型,基于最优特征组合开展了支持向量机算法(support vectormachine,SVM)分类,识别了1996—2014年渝北区城市土地利用分布,并揭示了土地利用时空变化特征。结果表明:(1)不同特征在分类时各有优劣,多维特征组合的可分性明显高于单一特征,但掺杂无效特征会降低可分性。(2)基于全局Jeffries-Matusita(J-M)距离的特征优化选择模型(feature optimalselectionmodel,FOSM)可有效遴选最优特征组合,有利于提升分类精度。(3)1996—2014年渝北区城市用地扩张了518.11%,主要占用林地和耕地,不利于生态系统可持续发展,退耕或撂荒还林还草和耕地开荒并存降低了生态保护成效。 展开更多
关键词 城市土地利用 干旱调节归一化植被-水指数(dNDVWI) 全局J-M距离(GJM) 特征优化选择模型(FOSM) 可持续城市发展 渝北区
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