基于TVDI的新疆祁漫塔格土壤湿度遥感反演研究

发布时间：2020-11-16 10:49

　　 祁漫塔格研究区位于新疆维吾尔自治区的东南部,总面积约为33052km2。研究区内矿产资源丰富,有巨大的潜在经济价值。本文基于MODIS数据,利用TVDI法对研究区进行了从2004年至2013年生长季的土壤湿度遥感反演。利用DEM数据对研究区进行起伏度划分和低海拔平原区划分,通过全区与平原区的对比进行TVDI可靠性分析。由于缺乏实测数据,本文用课题组改进后的SEBS模型估算的蒸散与所反演的TVDI进行结果验证。因研究区内几乎无人类活动,对于影响因素主要从气象和NDVI两方面进行分析。经研究发现:(1)研究区的土壤湿度相对稳定,不存在某块区域土壤湿度异常的情况。在研究区的阿牙克库木湖处TVDI值达到最低(TVDI=0);在研究区中部以及吐拉牧场一带,TVDI值相对较小(0.2TVDI0.5),说明这些区域土壤含水量相对较高;而在研究区的东北和西部大面积区域,TVDI值相对较高(TVDI0.7),说明这部分区域土壤含水量极低。(2)起伏度划分平原区和低海拔平原区的TVDI反演土壤湿度的结果更好,而地形起伏、海拔高程和积雪对TVDI反演土壤湿度会造成结果偏小。(3)在阿牙克库木湖处,蒸散值为整个研究区最高(ET9mm);在研究区东南部,蒸散值中等(3mmET7mm);在研究区东北部和西部的大部分地区,蒸散值为整个研究区最低(ET2mm)。蒸散与TVDI的相关性很好(R20.9),二者呈负相关性,蒸散值越大则TVDI值越小,蒸散值越小则TVDI值越大。(4)从2004年至2013年,气温和TVDI的变化趋势一致,而降水和TVDI的变化趋势相反。(5)在研究区的吐拉牧场和阿牙克库木湖东侧,NDVI值较高(NDVI0.5),说明此区域植被覆盖较好;在研究区西南部的小范围区域NDVI值中等(0.2NDVI0.4),说明此区域的植被覆盖一般;在研究区的东北部和西部的绝大部分区域NDVI值很低(0NDVI0.1),说明这些区域几乎无植被覆盖;在阿牙克库木湖处NDVI值最低(NDVI0),说明此区域为水面覆盖。从2004年到2013年,NDVI和TVDI的变化趋势相反,NDVI值高则TVDI值低,反之亦然。总体来说,由于遥感技术本身的特性,TVDI法依然存在很多不足之处,但是利用TVDI进行区域的土壤湿度反演或是对区域进行干旱监测还是有一定指导意义的。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S152.71;S127
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景与依据
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 可见光和近红外波段法
        1.3.2 热红外波段法
        1.3.3 可见光、近红外和热红外相结合的方法
        1.3.4 微波遥感法
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 主要技术路线
    1.5 研究成果
第2章 研究区概况
    2.1 气象水文
        2.1.1 气象
        2.1.2 水文
    2.2 地形地貌
    2.3 地层
    2.4 水文地质概况
    2.5 生态环境概况
    2.6 社会经济
第3章 研究方法及数据
    3.1 方法模型的选择
    3.2 数据选择及介绍
        3.2.1 数据选择
        3.2.2 数据介绍
    3.3 数据处理
    3.4 小结
第4章 TVDI的土壤湿度反演
    4.1 TVDI介绍
        4.1.1 Ts/NDVI空间的解释
        4.1.2 温度植被干旱指数（TVDI）
    4.2 TVDI土壤湿度反演
        4.2.1 干湿边拟合
        4.2.2 土壤湿度反演
    4.3 TVDI法可靠性分析
        4.3.1 地形起伏度划分
        4.3.2 基于高程的平原区划分
        4.3.3 TVDI结果对比分析
    4.4 平原区土壤湿度分析
    4.5 小结
第5章 结果验证
    5.1 SEBS模型
    5.2 气象数据的选择
    5.3 蒸散的估算
    5.4 小结
第6章 影响因素
    6.1 气象
    6.2 NDVI
    6.3 小结
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
附录

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本文编号：2886084