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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (1): 180-186    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.01.25
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基于多源遥感数据的旱情评价研究——以河南省为例
王俊霞1(), 朱秀芳2,3,4(), 刘宪锋5, 潘耀忠1,3,4
1.北京师范大学遥感科学国家重点实验室,北京 100875
2.北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京 100875
3.北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京 100875
4.北京师范大学北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心,北京 100875
5.陕西师范大学旅游与环境学院,西安 710062
Research on agriculture drought monitoring method of Henan Province with multi-sources data
Junxia WANG1(), Xiufang ZHU2,3,4(), Xianfeng LIU5, Yaozhong PAN1,3,4
1. State Key Laboratory of Remote Sensing Science, Beijing Normal University and Institute of Remote Sensing and Digital Earth of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100875, China
2. State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
3. Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster of Ministry of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
4. Beijing Engineering Research Center for Global Land Remote Sensing Products, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
5. College of Tourism and Environment, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China;
全文: PDF(925 KB)   HTML  
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摘要 

以河南省为研究区,利用2005—2014年间的EOS-MODIS地表温度产品MOD11A2、植被指数产品MOD13A3以及热带降水测量任务(tropical rainfall measuring mission,TRMM)的月降水速率数据集TRMM3B43,计算了植被状态指数(vegetation condition index,VCI)、温度状态指数(temperature condition index,TCI)以及降水状态指数(tropical rainfall condition index,TRCI),同时结合土地利用类型数据及气象站点数据,通过层次分析法确定权重,构建了农业干旱指数监测模型。在此基础上,利用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)对模型进行验证,并根据SPI的等级划分确定构建的农业干旱指数监测模型的划分等级。以2014年为例,应用构建的农业干旱指数对河南省干旱情况进行时空分析。结果表明,构建的农业干旱指数监测模型能够有效监测河南省干旱时空变化特征,具有较好的监测效果。

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王俊霞
朱秀芳
刘宪锋
潘耀忠
关键词 多源遥感数据农业干旱指数旱情评价河南省    
Abstract

Henan Province was therefore chosen as the study area in this paper. The temperature condition index (TCI),vegetation condition index (VCI) and rainfall condition index (TRCI) were calculated by using the EOS-MODIS surface temperature product MOD11A2,vegetation index products MOD13A3 and tropical rainfall measuring mission’s monthly rainfall rate data TRMM3B43 from 2005 to 2014. Then an agricultural drought index (ADI) monitoring model was built up by weighing these three indices and the weights were determined by using analytic hierarchy process (AHP) analysis method. Grading indices of ADI were derived in terms of the classification scales of drought for standardized precipitation index (SPI) which were authorized by national standard. Finally,the ADI monitoring model was constructed to analyze the drought situation in Henan Province in 2014. The results indicate that the ADI proposed in this paper can well capture the temporal and spatial characteristics of the drought situation in Henan Province.

Key wordsmulti-source RS data    agricultural drought index    drought assessment    Henan Province
收稿日期: 2016-08-23      出版日期: 2018-02-08
:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目“服务于快速理赔的农作物灾害损失遥感评估方法研究”(编号: 41401479)和国家高分辨率对地观测系统重大专项基金资助项目(民用部分)共同资助
作者简介:

第一作者: 王俊霞(1993-),女,硕士研究生,主要从事灾害遥感研究。Email:jx_wang@outlook.com

引用本文:   
王俊霞, 朱秀芳, 刘宪锋, 潘耀忠. 基于多源遥感数据的旱情评价研究——以河南省为例[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 180-186.
Junxia WANG, Xiufang ZHU, Xianfeng LIU, Yaozhong PAN. Research on agriculture drought monitoring method of Henan Province with multi-sources data. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(1): 180-186.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.01.25      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I1/180
标度 定义(比较因素NiNj)
1 因素NiNj同样重要,Nij取值为1
3 因素NiNj明显重要,Nij取值为3
5 因素NiNj绝对重要,Nij取值为5
2,4 上述相邻判断的中间值
Tab.1  5级标度法及其含义
参量 SPI-1 SPI-3
VCI 0.168* 0.252**
TCI 0.521** 0.275**
TRCI 0.848** 0.412**
Tab.2  遥感指标和气象参量的相关系数
参量 B1 B2 B3
B1 1 1/3 1/5
B2 3 1 1/2
B3 5 2 1
Tab.3  判断矩阵表(A1)
参量 B1 B2 B3
B1 1 1/3 1/4
B2 3 1 1/2
B3 4 2 1
Tab.4  判断矩阵表(A2)
参量 B1 B2 B3
B1 1 1/2 1/3
B2 2 1 1
B3 3 1 1
Tab.5  判断矩阵表(A3)
参量 SPI-1 SPI-3
ADI-1 0.839** 0.430**
ADI-2 0.835** 0.429**
ADI-3 0.803** 0.426**
Tab.6  ADI-i和气象参量的相关系数
序号 等级名称 SPI ADI
1 无旱 (-0.5,+∞) (0.33,1]
2 轻旱 (-1.0,-0.5] (0.23,0.33]
3 中旱 (-1.5,-1.0] (0.13,0.23]
4 重旱 (-2.0,-1.5] (0.02,0.13]
5 特旱 (-∞,-2.0] (0,0.02]
Tab.7  SPI干旱等级标准
月份 干旱等级 干旱比例
特旱 重旱 中旱 轻旱 无旱
1 6.94 62.24 25.58 3.23 2.01 97.99
2 0.00 0.10 0.03 0.62 99.23 0.75
3 2.99 46.87 37.10 11.33 1.70 98.29
4 0.00 0.02 0.08 0.20 99.71 0.30
5 0.02 0.72 7.46 19.14 72.66 27.34
6 0.09 2.60 11.07 20.71 65.52 34.47
7 8.90 31.98 26.09 20.89 12.13 87.86
8 1.14 7.62 11.85 16.89 62.50 37.50
9 0.00 0.00 0.03 0.16 99.81 0.19
10 0.00 0.10 1.86 8.13 89.91 10.09
11 0.00 0.11 3.75 12.54 83.61 16.40
12 0.55 34.66 44.50 18.65 1.64 98.36
Tab.8  基于ADI的河南省干旱情况统计
Fig.1  基于ADI指数监测的河南2014年干旱情况
地区 城市 6月 7月 8月 地区 城市 6月 7月 8月
豫中 郑州 轻度 +++ +++ 济源 轻度 +++ ***
许昌 轻度 +++ +++ 豫南 信阳 中度 === ***
漯河 无旱 +++ *** 驻马店 轻度 +++ ***
平顶山 中度 +++ *** 南阳 无旱 +++ ***
豫北 安阳 无旱 +++ *** 豫西 三门峡 无旱 +++ ===
鹤壁 无旱 +++ *** 洛阳 中度 +++ ***
新乡 无旱 +++ *** 豫东 开封 轻度 +++ ***
焦作 无旱 +++ *** 商丘 重度 === ***
濮阳 中度 *** +++ 周口 中度 +++ ***
Tab.9  河南省2014年夏季旱情发展趋势
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