科技成果

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成果名称: 基于MOD16的陕北地区干旱时空变化研究

成果登记号: 9612022Y2878

第一完成单位: 陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心

联 系 人: 何慧娟

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他应用技术

技术领域: 环境保护

应用行业: 水利、环境和公共设施管理业

学科分类: 环境科学技术其他学科(610.99)

应用状态: 试用

完成人: 何慧娟,王娟,董金芳

成果简介:

   干旱是陕西省主要的自然灾害,有“十年九旱”之说,而陕北地区的缺水现象尤为严重。1998年开始大力实施的退耕还林工程使得陕北地区的生态环境得到明显改善,从2000年以来的卫星影像上来看陕北地区植被覆盖度明显增高,但近两年却发现有连续下降的现象,说明陕北区域的生态环境还是相对脆弱,受到气候环境,特别是降水的影响较为明显,因此对干旱的准确监测对陕北地区的生态环境治理至关重要。

传统干旱监测的方法多采用气象和水文参数,其数据是基于站点的,而观测站点较少且分布不均匀,因此不能全面细致的反映区域干旱的时空变化特征。现如今遥感技术的迅速发展,提供了大范围高分辨率多时象的地表特征信息,为干旱监测提供了新途径。大量的研究表明遥感数据已经能够较为准确的反映土壤干旱信息,但是由于遥感数据信息量大,处理相对复杂,已有的遥感监测研究多基于干旱发生的一个时段,没有长期连续系统的干旱遥感监测数据,因此对分析区域干旱的时空分布特征有一定的局限性。2011年美国NASA研究团队在MODIS遥感数据蒸散算法上取得新进展,并且发布了2000-2014年全球MODIS陆地蒸散参数产品数据(MOD16),具有较高的时间分辨率和空间分辨率,以及免费获取等特点,在研究水分循环等方面具有一定的优势。另外数据集中包含蒸散和潜在蒸散两个参数,正好可以用于作物缺水模型的计算,为干旱监测研究提供了方便可行的数据。

研究基于MOD16蒸散数据产品,结合NDVI数据、土壤水分数据等,利用作物缺水指数法,探讨2001-2018年陕北地区干旱的时空变化特征,揭示陕北地区植被变化规律,使人们更合理的利用水资源,对生态环境建设进一步开展也具有重要意义。主要内容有:(1) 利用2001-2018年MOD16数据产品,建立作物缺水法模型,计算陕北地区作物缺水指数(CWSI);(2) 比较陕北地区作物缺水指数与土壤水分数据,得到陕北地区干旱的时空分布情况;(3) 结合温度、降水和植被指数数据分析陕北地区干旱的空间分布特征及月、年变化规律。项目成果可应用于陕北地区干旱动态监测,揭示陕北地区植被变化规律,为更合理的利用水资源和保护生态环境都具有重要意义,有效提升了陕北地区生态保护和修复气象保障能力。