干旱遥感监测方法研究进展杨世琦第30卷第2期高原山地气象研究PlateauandMountainMeteorologyResearchVol30No.2Jun.2010文章编号:1674-2184(2010)02-0075-04干旱遥感监测方法研究进展杨世琦，高阳华，易佳112(1.重庆市气象科学研究所，重庆401147;2.西南人学地理科学学院，重庆400715)摘要:本文对国内外学者在干旱遥感监测方面所做的工作进行了总结。根据选取资料的不同，将国外进行干旱遥感监测的情况归纳为5类,分别介绍了主要方法及其进展。同时，对国内开展干旱遥感监测的情况从空间尺度、时间尺度、监测手段、监测方法等4个方妞进行了分析,并讨论了干旱遥感监测在实际应用中存在的问题。关键词:干旱;土壤含水量;遥感;监测屮图分类号:P407文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1674-2184•2010.02.017引言干旱是指由水分收支或供求不平衡所形成的水分短缺现象，因其出现频率高、持续时间长、波及范围大，对国民经济特别是农业产生严重影响，历来被人们所关注，已经成为世界性的重大自然灾害。土壤含水量是判断干旱的重要指标之一，也是旱情监测的基础。土壤含水量的获取可分为3类：田间单点实测法、土壤水分模型法和遥[1]感法。其中遥感法可以快速获得大妞积的土壤水分信息，具有宏观、动态、经济的特点，被广泛用于干旱监测。相同像元的NDVI序列资料进行比较，使得NDVI值更具可比性;Kogan认为一个地区的气候状况,土壤类型质地，植被类型分布以及地形条件都会影响NDVI值的变化;Sugimura研究也表明NDVI值要受到海拔的影响，海拔高的地区NDVI值相对较高，考虑地形地貌因素以及联系气象因子变化会使监测结果更加准确。1.2利用热红外波段获取地表温度日变化幅度和热模型结合估测土壤湿度。热惯量随着土壤含水量的增加而增人，利用热红外遥感可以观测地表温度，获得热惯量，进而估测土壤湿度。如Watson、Phon等[10][8,9]1国外研究综述国外采用遥感技术监测土壤含水量始于20世纪70年代,其方法大致可以分为5类。1.1利用可见光和近红外遥感资料进行监测，主要利用植被指数和植被状态指数。植被指数常用来监测某一时段或生长季的降水和干旱，多为定性结果。如Jackson等[2]在地质研究中最早应用热模[11]型;Kahle提出热惯量的概念;Price等简化潜热蒸散形式,总结了热惯量法及其遥感成像原理，提出了表观热惯量ATI(ApparentThermallnertiah从而可用卫星提供的反射率和热红外福射温差计算热惯量;England等[12]提岀了辐射亮度热惯量(Radio-brightnessThermallner-tia,即RTI)的概念,且认为RTI对土壤水分的敏感性好于ATI;Carlson利用NOAA/AVHRR资料计算土壤有效水分和热惯量。1.3利用微波遥感，测量雷达后向散射系数以及测量监测土壤水分含量。微波分为主动微波和被动微波，主动微波通过测量雷达的后向散射系数，被动微波通过测量土壤亮温来估测土壤水分。在主动微波遥感领域，合成孔径雷达(SAR)己成为国际对地观测领域最重要的前沿技术之一。被动微波估测土壤水分主要分成两大块:一是针对裸露地表的土壤水分反演，另一个是针对植被的土壤水分反演模型。施建成[14][13]利用NDVI监测干旱发现，植被指数对短暂水分胁迫不敏感，只有水分胁迫严重阻碍作物生长时j引起植被指数的明敁变化，因而，植被指数不能及时反映植被覆盖下的土壤含水量,在洪涝区域和裸土区域应用受到限制;Kogan提出植被状态指数(VCI),并认为VCI优丁NDVI。事实上，二者各有优缺点，植被指数受气候、土地利用和地理条件的影响，主要反映植被的绝对生物量和区域干旱程度，而VCI主要受天气的影响，只能反映植被覆盖区干旱的相对变化。为了减少植被指数对大气的依赖,Kanfman等抗大气植被指数(ARVI);Bawa等收稿日期:2010-02-18[5][4][3]发展了发现利用多年同期等针对Q/H模型进行了修正，资助项目:重庆市科技攻关计划项目CSTC,2009AC0125;科技部“西部开发科技行动”重大项目(2005BA901A01),硕士,,。E-maiyaiqi@gmail.c76髙原山地气象研究第30卷提出了一个新的关于粗糙度对裸露土壤微波辐射影响的半经验Q/P,通过AIEM模拟比较,Q/P模型比Q/H模型更具实用性;Paloscia等[15]布情况;宋小宁等以西北半干旱地区的内蒙古农牧交错地带为研究区，利用土壤...