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遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析第四章第四章 土壤遥感土壤遥感遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四章 土壤遥感第一节第一节 土壤波谱特征及其变化规律土壤波谱特征及其变化规律1.11.1土壤辐射传输土壤辐射传输1.21.2土壤反射光谱特征土壤反射光谱特征1.31.3土壤反射光谱特征影响因素土壤反射光谱特征影响因素1.41.4我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型第二节第二节 土壤光谱遥感最佳波段土壤光谱遥感最佳波段第三节第三节 土壤干旱遥感监测土壤干旱遥感监测第四节第四节 土壤侵蚀遥感调查土壤侵蚀遥感调查 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四章第四章 土壤遥感土壤遥感l土壤是覆盖地球表面的具有农业生产力的资源,土壤是覆盖地球表面的具有农业生产力的资源,能够为植物生长提供营养成分、水和自然支撑,能够为植物生长提供营养成分、水和自然支撑,是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。产物。l土土 壤遥感是应用遥感手段研究土壤科学的技术。壤遥感是应用遥感手段研究土壤科学的技术。根据电磁波辐射原理,通过各种传感器远距离根据电磁波辐射原理,通过各种传感器远距离接收土壤反射或发射的电磁波谱信号,经加工接收土壤反射或发射的电磁波谱信号,经加工处理后,得到能直接识别的处理后,得到能直接识别的 图像或供电子计算图像或供电子计算机处理的电子数据,通过分析这些图像和数据机处理的电子数据,通过分析这些图像和数据可以掌握土壤特性、土壤类型、分布规律和利可以掌握土壤特性、土壤类型、分布规律和利用现状,从而绘制土壤图,计算土壤类型分布用现状,从而绘制土壤图,计算土壤类型分布面积。面积。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四章第四章 土壤遥感土壤遥感l土壤遥感能对某些土壤性状、水分含量、土壤遥感能对某些土壤性状、水分含量、养分供应状况,以及对土壤盐渍化、沼泽养分供应状况,以及对土壤盐渍化、沼泽化、风沙化、水土流失、土壤污染等变化化、风沙化、水土流失、土壤污染等变化进行动态监测,为合理开发、利用与管理进行动态监测,为合理开发、利用与管理土壤资源及时提供科学数据。土壤资源及时提供科学数据。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律1、土壤反射光谱特征1.1土壤的辐射传输土壤的辐射传输土壤是由固体、液体、和气体组成的三相系统,土壤是由固体、液体、和气体组成的三相系统,其中其中固相颗粒固相颗粒是组成土壤的物质基础。是组成土壤的物质基础。固相颗粒的固相颗粒的排列方式排列方式、孔隙数量孔隙数量和和大小大小以及以及团团聚体聚体的数量和大小等决定了土壤结构。的数量和大小等决定了土壤结构。电磁辐射在土壤中与土壤颗粒、水分等发生碰电磁辐射在土壤中与土壤颗粒、水分等发生碰撞,并在土壤孔隙中传输,被吸收或散射,最撞,并在土壤孔隙中传输,被吸收或散射,最后从土壤表层反射并被传感器接收。这一过程后从土壤表层反射并被传感器接收。这一过程与土壤结构密切相关,土壤结构的不同将导致与土壤结构密切相关,土壤结构的不同将导致土壤中多次散射次数、散射方向性、后向散射土壤中多次散射次数、散射方向性、后向散射能量大小的差异。能量大小的差异。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律1.2土壤反射光谱特征土壤反射光谱特征土土 壤是岩矿的风化产物,其主要物质组成与壤是岩矿的风化产物,其主要物质组成与岩矿一脉相承,因而土壤和岩矿的光谱反射特岩矿一脉相承,因而土壤和岩矿的光谱反射特性在整体上基本一致:即性在整体上基本一致:即反射率从可见光反射率从可见光的短波段起随波长的增加而逐渐抬升的短波段起随波长的增加而逐渐抬升。但土壤是岩矿经历不同的风化过程,又是在不但土壤是岩矿经历不同的风化过程,又是在不同的生物气候因子和人类长期耕作活动的共同同的生物气候因子和人类长期耕作活动的共同作用下形成的,因此,土壤类别是多种多样的,作用下形成的,因此,土壤类别是多种多样的,其光谱反射特性也必然相应其光谱反射特性也必然相应 地发生许多变化。地发生许多变化。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律1.3土壤反射光谱特征的影响因素土壤反射光谱特征的影响因素l土壤是一种极其复杂的多孔体系,由不同含量的土壤是一种极其复杂的多孔体系,由不同含量的矿物质、水分、气体和土壤有机质组成。矿物质、水分、气体和土壤有机质组成。l土壤反射率由土壤的组成成分及其结构的内在的土壤反射率由土壤的组成成分及其结构的内在的散射和吸收性质决定。散射和吸收性质决定。l土壤反射光谱受土壤地球化学(矿物成分、湿度、土壤反射光谱受土壤地球化学(矿物成分、湿度、有机质、氧化铁含量、土壤结壳等),几何光学有机质、氧化铁含量、土壤结壳等),几何光学散射(几何、照明、微粒形状、大小、方位、粗散射(几何、照明、微粒形状、大小、方位、粗糙度)以及外部环境(气候、风化程度、植被覆糙度)以及外部环境(气候、风化程度、植被覆盖度、落叶)等因素的影响。盖度、落叶)等因素的影响。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律1.3土壤反射光谱特征的影响因素土壤反射光谱特征的影响因素l其中土壤有机质、氧化铁和水分含量、土壤质地、其中土壤有机质、氧化铁和水分含量、土壤质地、土壤母质等性状均明显地随地理分布的差异而不土壤母质等性状均明显地随地理分布的差异而不同。同。l因此,土壤光谱的反射特性也必然会随土壤地理因此,土壤光谱的反射特性也必然会随土壤地理的分布规律和土壤剖面而发生变异。的分布规律和土壤剖面而发生变异。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l土壤由土壤由固相固相(矿物质矿物质:原生矿物和次:原生矿物和次生矿物;生矿物;有机质有机质:有机氮、脂肪、碳:有机氮、脂肪、碳水化合物、糖类等),水化合物、糖类等),液相液相(土壤水(土壤水分或溶液)和分或溶液)和气相气相(土壤空气)三相(土壤空气)三相物质有机组成。物质有机组成。按按容积容积计,矿物质占计,矿物质占38-45%38-45%,有机质,有机质占占5-12%5-12%,孔隙约占,孔隙约占50%50%;按按重量重量计,矿物质的固相占计,矿物质的固相占90%90%以上,以上,有机质占有机质占1-10%1-10%l对土壤光谱影响较大的组分包括对土壤光谱影响较大的组分包括土壤土壤水分水分、有机质有机质、氧化铁氧化铁。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l1)土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分是土壤的重要组分,不仅是植物生活必土壤水分是土壤的重要组分,不仅是植物生活必需物质,且是土壤系统中物质与能量的流动介质。需物质,且是土壤系统中物质与能量的流动介质。土壤水分土壤水分l来源来源于大气降水、地下水、灌溉水和大气凝结水;于大气降水、地下水、灌溉水和大气凝结水;l损耗损耗于土壤蒸发、植物吸收、植物蒸腾和水的渗漏与于土壤蒸发、植物吸收、植物蒸腾和水的渗漏与径流径流。通常给定地区,土壤特性中的土壤水分随时间和通常给定地区,土壤特性中的土壤水分随时间和空间的变化最大。空间的变化最大。因此,一定时间内,土壤的反射率主要随土壤粗因此,一定时间内,土壤的反射率主要随土壤粗糙度和土壤水分含量的变化而变化。糙度和土壤水分含量的变化而变化。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l1)土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分即土壤湿度。一般情况下,土壤水分含土壤水分即土壤湿度。一般情况下,土壤水分含量与反射率呈反比,甚至可以认为土壤水分含量量与反射率呈反比,甚至可以认为土壤水分含量与反射率之间在一定范围内呈线性关系。与反射率之间在一定范围内呈线性关系。由于各种土壤的持水能力有差异,导致反射率变由于各种土壤的持水能力有差异,导致反射率变化对应于湿度变化的灵敏度范围也不同。化对应于湿度变化的灵敏度范围也不同。l一般含水量在一般含水量在10%10% 25% , 25% , 反射率变化显著。反射率变化显著。l而持水性差的土壤而持水性差的土壤, , 其灵敏度范围可能小于其灵敏度范围可能小于10%10%。l当超过田间持水量时当超过田间持水量时, , 由于土壤表面膜水层形成镜面由于土壤表面膜水层形成镜面反射反射, , 反而会提高反射率。反而会提高反射率。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l1)土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分含量对土壤光谱的影响在土壤光谱曲线中,在土壤光谱曲线中,l1.45um和和1.95um两个波段处有两个强吸两个波段处有两个强吸收谷;收谷;l在在0.97um、1.2um与与1.77um处有三个弱处有三个弱吸收谷吸收谷都是土壤水分子振动的倍频或合频引都是土壤水分子振动的倍频或合频引起的。起的。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l1)土壤水分含量对土壤光谱的影响土壤水分含量对土壤光谱的影响总体讲:总体讲:l随着土壤含水量的提高,任意波长的反射率随着土壤含水量的提高,任意波长的反射率均会降低,均会降低,而且其而且其差异随波长的增加而加大差异随波长的增加而加大;l但当土壤含水量超过田间持水量时,由于土但当土壤含水量超过田间持水量时,由于土壤表面膜水层形成镜面反射,反而会提高反壤表面膜水层形成镜面反射,反而会提高反射率。射率。因此因此, 尽可能应用尽可能应用近红外波段近红外波段来来估计土壤估计土壤水分含量水分含量。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱的影响的影响土壤矿物成分是土壤固相物质之一,是土壤的主土壤矿物成分是土壤固相物质之一,是土壤的主要组成物质,构成了土壤的要组成物质,构成了土壤的“骨骼骨骼”。土壤矿物质基本来自岩石风化形成的成土母质,土壤矿物质基本来自岩石风化形成的成土母质,对土壤的形成与土壤肥力的发展有重要影响。对土壤的形成与土壤肥力的发展有重要影响。l主体元素:主体元素:O O,SiSi,AlAl,FeFe,CaCa,NaNa,K K,MgMg,TiTil主要矿物(主要矿物(地质作用所形成的天然单质或化合物地质作用所形成的天然单质或化合物 ):石英、):石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石、赤铁矿、磷灰长石、云母、角闪石、辉石、方解石、赤铁矿、磷灰石、以及蒙脱石、高岭石和伊利石石、以及蒙脱石、高岭石和伊利石矿物的化学组成、物理特性、风化难易程度和风矿物的化学组成、物理特性、风化难易程度和风化产物的差异,都深刻影响土壤性质。化产物的差异,都深刻影响土壤性质。1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱)土壤矿物成分对土壤光谱的影响的影响岩石、矿物在岩石、矿物在350-2500nm光谱范围内的吸光谱范围内的吸收和反射机理收和反射机理l吸收:原子内部呈离散能量状态,导致电子吸收:原子内部呈离散能量状态,导致电子存在于各自轨道上。当电磁波照射到处于低存在于各自轨道上。当电磁波照射到处于低能级状态的原子上时,其能量的一部分会被能级状态的原子上时,其能量的一部分会被吸收,造成能级提高,使电子向上一级轨道吸收,造成能级提高,使电子向上一级轨道移动移动l反射:当电子从高能级向低能级跃迁时,就反射:当电子从高能级向低能级跃迁时,就会辐射出一定波长的电磁波会辐射出一定波长的电磁波1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱)土壤矿物成分对土壤光谱的影响的影响岩石、矿物在岩石、矿物在350-2500nm光谱范围内的吸光谱范围内的吸收和反射机理收和反射机理l可见光区可见光区的光谱主要由土壤成分中的的光谱主要由土壤成分中的Fe3+和和Fe2+引起。引起。Fe2+吸收波长位于吸收波长位于0.43、0.45、0.51、0.55和和1.01.1umFe3+吸收波长位于吸收波长位于0.40、0.45、0.49、0.70、0.87um1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱)土壤矿物成分对土壤光谱的影响的影响岩石、矿物在岩石、矿物在350-2500nm光谱范围内的吸光谱范围内的吸收和反射机理收和反射机理l近红外的反射和吸收是油分子与晶格的振动近红外的反射和吸收是油分子与晶格的振动引起,是由土壤成分中的引起,是由土壤成分中的H2O、OH-和和和和CO32+等离子基团的倍频或合频引起。等离子基团的倍频或合频引起。水水的倍频和合频两个特征谱带是:的倍频和合频两个特征谱带是:1.4和和1.9um土壤中土壤中次生黏土矿物层间的结合水(次生黏土矿物层间的结合水(OH-)在在2.2um(高岭石)和(高岭石)和2.3um(蒙脱石)出现吸收峰(蒙脱石)出现吸收峰CO32+的倍频或合频出现在的倍频或合频出现在2.35和和2.55um1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱影响影响典型成土矿物的(典型成土矿物的(0.4-2.5um)光谱特性)光谱特性l高岭类矿物高岭类矿物:2.2um处有极强的铝配位的处有极强的铝配位的羟基羟基谱谱带,带,1.4um极强的极强的OH-吸收带,吸收带,1.9um较弱的较弱的H2O吸收带,因其无层间水和膨胀性差的特征。吸收带,因其无层间水和膨胀性差的特征。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱影响影响典型成土矿物的(典型成土矿物的(0.4-2.5um)光谱特性)光谱特性l蒙脱石类矿物蒙脱石类矿物:最强的:最强的1.9um水吸收带,相对较水吸收带,相对较弱的弱的1.4um和和2.2um的吸收,因富含层间水最多,的吸收,因富含层间水最多,膨胀性和吸湿性强的特征。膨胀性和吸湿性强的特征。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱影响影响典型成土矿物的(典型成土矿物的(0.4-2.5um)光谱特性)光谱特性l蛭石蛭石:1.4和和1.9um处具有宽口处具有宽口“V”形强吸收带,易于蒙形强吸收带,易于蒙脱石混淆,需辅以其他光谱特征识别,如脱石混淆,需辅以其他光谱特征识别,如2.2um和和2.3um较弱吸收等较弱吸收等遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱影响影响典型成土矿物的(典型成土矿物的(0.4-2.5um)光谱特性)光谱特性l伊利石伊利石:反射光谱特殊,羟基等水谱带特征几:反射光谱特殊,羟基等水谱带特征几乎看不出,与云母的定向排列和测量光束的取向乎看不出,与云母的定向排列和测量光束的取向作用有关,是云母类矿物光谱的主要特征。在作用有关,是云母类矿物光谱的主要特征。在2.2um有较强吸收,在有较强吸收,在1.4和和1.9um仅有浅窄的凹仅有浅窄的凹形吸收口。低反射,谱线斜率基本一致而区别于形吸收口。低反射,谱线斜率基本一致而区别于其他矿物。其他矿物。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤矿物成分对土壤光谱土壤矿物成分对土壤光谱影响影响典型成土矿物的(典型成土矿物的(0.4-2.5um)光谱特性)光谱特性l区别矿物的二八或三八面体区别矿物的二八或三八面体:二八面二八面体在体在2.2um呈由三价铝离子配位呈由三价铝离子配位的的OH-吸收谱带;吸收谱带;三八面体三八面体在在2.3um呈由二价镁离子配位呈由二价镁离子配位的的OH-吸收谱带吸收谱带遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l3)氧化铁含量)氧化铁含量对土壤光谱影响对土壤光谱影响土壤中的部分含铁矿物被风化为铁的氧化物,土壤中的部分含铁矿物被风化为铁的氧化物,如针铁矿、赤铁矿、褐铁矿,它们均以胶体状如针铁矿、赤铁矿、褐铁矿,它们均以胶体状态覆于土壤颗粒表面。态覆于土壤颗粒表面。土壤在可见光波段的许多吸收特征都是土壤在可见光波段的许多吸收特征都是铁氧化铁氧化物引起,铁氧化物的存在导致土壤在整个波段物引起,铁氧化物的存在导致土壤在整个波段范围的反射率下降范围的反射率下降。由于土壤中铁大量存在,几乎所有土壤的光谱由于土壤中铁大量存在,几乎所有土壤的光谱反射率都朝着蓝波段方向下降,这种下降甚至反射率都朝着蓝波段方向下降,这种下降甚至可扩展至紫外可扩展至紫外。1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l3)氧化铁含量)氧化铁含量对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响一般而言,一般而言,0.62-0.72um和和0.82-0.92um,土壤,土壤反射率与氧化铁含量多少呈正相关;反射率与氧化铁含量多少呈正相关;在在1.551.75um,2.08-2.32um波段呈负相关。波段呈负相关。1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l3)氧化铁含量)氧化铁含量对土壤光谱影响对土壤光谱影响土壤氧化铁含量增加时,可见光与近红外部分吸收土壤氧化铁含量增加时,可见光与近红外部分吸收增强,增强,由于在由于在0.5-0.72um波段的吸收增强幅度波段的吸收增强幅度 不大,因此土壤出现黄红色不大,因此土壤出现黄红色。旱作土壤中,氧化铁随结晶体水的多少不同而表现旱作土壤中,氧化铁随结晶体水的多少不同而表现出不同颜色:出不同颜色:l当土壤处于还原状态时,土壤呈现出蓝绿、灰蓝色;当土壤处于还原状态时,土壤呈现出蓝绿、灰蓝色;l当土壤处于氧化状态时,土壤呈红、黄色。当土壤处于氧化状态时,土壤呈红、黄色。氧化铁与有机质对土壤的光谱特性的影响都发生在氧化铁与有机质对土壤的光谱特性的影响都发生在可见光和近红外波段,因此,定量区分有机质和氧可见光和近红外波段,因此,定量区分有机质和氧化铁对光谱反射率的贡献难度较大。化铁对光谱反射率的贡献难度较大。1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l4)有机质含量有机质含量对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响土壤中有机质指土壤中动植物残体土壤中有机质指土壤中动植物残体和微生物体及其分解和合成的物质。和微生物体及其分解和合成的物质。l动植物残体及其分解产物占有机质总动植物残体及其分解产物占有机质总量的量的10%-50%10%-50%;l土壤腐殖质占土壤有机质的土壤腐殖质占土壤有机质的85%-90%85%-90%。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l4)有机质含量)有机质含量对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响就同一类型的土壤而言就同一类型的土壤而言, 有机质含量有机质含量的的高低高低与与土壤颜色的深浅土壤颜色的深浅有直接关系。有直接关系。l有机质含量有机质含量高高时时, , 土壤呈土壤呈深褐色深褐色至至黑色黑色; ; l有机质含量有机质含量低低时土壤呈时土壤呈浅褐色浅褐色至至灰色灰色。通常颜色通常颜色愈深愈深的土壤的土壤, 其其光谱反射率光谱反射率 愈低愈低,而其相对而其相对肥力肥力则愈则愈高高。1.3.1土壤组分的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响l4)有机质含量)有机质含量对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响有机质对土壤光谱的影响主要在可见光有机质对土壤光谱的影响主要在可见光波段,在近红外波段的影响显著减小。波段,在近红外波段的影响显著减小。l对有机质比较敏感的波段为对有机质比较敏感的波段为0.5-1.2um0.5-1.2um;l一般在一般在0.4-2.5um0.4-2.5um波长范围内,土壤有机质波长范围内,土壤有机质含量与其反射率成反比,有机质导致整个含量与其反射率成反比,有机质导致整个波段土壤反射率下降;波段土壤反射率下降;l有机质含量超过有机质含量超过2%2%时,其引起的土壤反射时,其引起的土壤反射率下降可能掩盖其他成分的光谱特性;率下降可能掩盖其他成分的光谱特性;l有机质超过有机质超过90%90%后,影响范围不再增长。后,影响范围不再增长。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.1土壤组分的影响4)有机质含量)有机质含量对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响有两个光谱特征指标比较有机质含量的高低有两个光谱特征指标比较有机质含量的高低:l 其一是其一是0.40.4 1.1um 1.1um ( (特别是特别是620620 660 nm 660 nm ) )平均反射率平均反射率的高低。有机质含量越高的高低。有机质含量越高, , 反反射率越低射率越低; ; l其二是光谱曲线在其二是光谱曲线在0.6um0.6um 处的形态处的形态, , 即即0.6um 0.6um 处光谱曲线的处光谱曲线的“弓曲差弓曲差”的大小。有的大小。有机质含量越高机质含量越高,“,“弓曲差弓曲差”越小越小, , 曲线越平曲线越平直。反之亦然直。反之亦然。在含量在含量0. 5% 5% 时时, 估测精度较高估测精度较高。可见光可见光和和近红外近红外是土壤有机质分类的最重要波是土壤有机质分类的最重要波段。段。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.2土壤物理属性的影响l土壤的物理性质包括:土壤的物理性质包括:颜色、颜色、质地、质地、结构、结构、松紧度、松紧度、干湿度、干湿度、孔隙度等孔隙度等遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.3.2土壤物理属性的影响l1)土壤质地和黏粒含量对)土壤质地和黏粒含量对对土壤光谱对土壤光谱的影响的影响土壤质地土壤质地指土壤颗粒的大小、粗细及其匹配状指土壤颗粒的大小、粗细及其匹配状况。况。土壤质地一般分为沙土、壤土和黏土。土壤质地一般分为沙土、壤土和黏土。土壤质地影响反射率的原因:土壤质地影响反射率的原因:l影响土壤蓄水能力,较大颗粒之间能容纳更多的空影响土壤蓄水能力,较大颗粒之间能容纳更多的空气和水;气和水;l土壤颗粒大小对土壤反射率有显著影响,颗粒越小,土壤颗粒大小对土壤反射率有显著影响,颗粒越小,彼此的结合越紧密,土壤表面越光滑,反射率越大彼此的结合越紧密,土壤表面越光滑,反射率越大遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)土壤质地和黏粒含量对)土壤质地和黏粒含量对对土壤对土壤光谱的影响光谱的影响但是,土壤质地对反射光谱的影响不仅与但是,土壤质地对反射光谱的影响不仅与不同不同粒径组合粒径组合及及表面状况表面状况(糙度和阴影糙度和阴影) 有关有关, 而且而且与不同粒径的与不同粒径的化学组成化学组成也密切相关。也密切相关。因此因此, 不能不能笼统地笼统地说说, 土壤颗粒越细土壤颗粒越细, 反射率越反射率越高高。因为当颗粒细至黏粒时。因为当颗粒细至黏粒时, 土壤持水能力增土壤持水能力增加加, 反而会降低反射率。反而会降低反射率。1.3.2土壤物理属性的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)土壤质地和黏粒含量对)土壤质地和黏粒含量对对土壤光对土壤光谱的影响谱的影响但是但是, 有一点可肯定有一点可肯定, 即即不同粒径土壤的光谱差异不同粒径土壤的光谱差异随波长的增加而变大随波长的增加而变大, 波长由波长由2.2um增大到增大到2.65um时,土壤对太阳辐射的吸收至少增加时,土壤对太阳辐射的吸收至少增加14.6%。可用可用2.2 2.65um 光谱段来光谱段来区别土壤质地差异区别土壤质地差异。利用土壤黏粒在常温下利用土壤黏粒在常温下风干后风干后依然能依然能吸附水分吸附水分的的持水特性持水特性, 可以应用反射光谱可以应用反射光谱1 .9um 处处水分吸收水分吸收峰的强弱峰的强弱来估计土壤中来估计土壤中黏粒含量黏粒含量的多少。的多少。l黏粒含量越高黏粒含量越高, , 该波长上的吸收峰越强该波长上的吸收峰越强, , 反射反射率越低率越低。1.3.2土壤物理属性的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2)土壤结构)土壤结构对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响土壤在自然界不是以单个颗粒的形式存在,而土壤在自然界不是以单个颗粒的形式存在,而是以颗粒黏结成一定的结构,如田间普遍存在是以颗粒黏结成一定的结构,如田间普遍存在的团聚体形式。的团聚体形式。土壤结构土壤结构指土壤颗粒之间的胶结、接触关系。指土壤颗粒之间的胶结、接触关系。土壤结构有团粒状、块状、核状、柱状、棱状、土壤结构有团粒状、块状、核状、柱状、棱状、片状结构等。片状结构等。粒径为粒径为0.45-2.5um的结构体由于孔隙而产生光的结构体由于孔隙而产生光的的“险井险井”,也被称为,也被称为“微阴影微阴影”,阴影存在,阴影存在导致其反射率降低。导致其反射率降低。1.3.2土壤物理属性的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l3)土壤松紧度、孔隙度和土壤干)土壤松紧度、孔隙度和土壤干湿度湿度对土壤光谱的影响对土壤光谱的影响土壤松紧度指土壤松疏和紧实的程度,分为很土壤松紧度指土壤松疏和紧实的程度,分为很松、疏松、稍紧实、紧实、坚实。松、疏松、稍紧实、紧实、坚实。土壤孔隙度指土壤孔隙的多少,决定着土壤的土壤孔隙度指土壤孔隙的多少,决定着土壤的通气透水特性,影响着土壤养分转化和温度状通气透水特性,影响着土壤养分转化和温度状况。况。土壤孔隙度大小决定土壤中空气含量的变化。土壤孔隙度大小决定土壤中空气含量的变化。土壤的松紧度越松、土壤孔隙度越大,土壤的土壤的松紧度越松、土壤孔隙度越大,土壤的光谱反射率越低。光谱反射率越低。1.3.2土壤物理属性的影响遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l戴昌达等戴昌达等 (1981) 测定了我国测定了我国23 类主要土壤类主要土壤类型类型(包括包括100 个样品个样品) 的反射光谱曲线的反射光谱曲线, 所所用仪器为用仪器为DMR - 22 型分光光度计型分光光度计, 其波长其波长范围在范围在0. 36 2. 5 um 之间。之间。l根据测得的根据测得的100 条土壤反射光谱曲线的形状条土壤反射光谱曲线的形状特征和斜率变化情况特征和斜率变化情况, 将它们归纳为以下四将它们归纳为以下四种种:平直型平直型、缓斜型缓斜型、陡坎型陡坎型和和波浪型波浪型四大四大类(图类(图1)。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图1 四大类土壤的反射光谱反射曲线四大类土壤的反射光谱反射曲线 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l凡凡有机质含量高、颜色深暗有机质含量高、颜色深暗的土壤多形成的土壤多形成平直形平直形曲线,尤其在可见光波段,斜率小曲线,尤其在可见光波段,斜率小而稳定,基本上呈一条与而稳定,基本上呈一条与X轴有一个夹角不轴有一个夹角不大的近似大的近似直线直线。在进入红外波段后,曲线。在进入红外波段后,曲线稍有抬升和下降,但变幅一般也不大。稍有抬升和下降,但变幅一般也不大。l云南腾冲的云南腾冲的泥炭土泥炭土是就属于这一类型。是就属于这一类型。这种泥炭土有机质含量高达这种泥炭土有机质含量高达7070,其光谱反射,其光谱反射率很低,在率很低,在0.36m0.36m处为处为4.94.9,在,在0.62m0.62m处处也仅有也仅有7.37.3,这段的斜率仅为,这段的斜率仅为0.0090.009;在;在0.6m0.80m0.6m0.80m处斜率增至处斜率增至0.0150.015。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l火山灰土火山灰土也具有平直形曲线。整条曲线的位也具有平直形曲线。整条曲线的位置及在可见光波段的斜率都与有机质含量密置及在可见光波段的斜率都与有机质含量密切相关。切相关。l采自腾冲火山地区的采自腾冲火山地区的4个样品,其有机质含个样品,其有机质含量分别为量分别为37.5%,21.8,19.2和和11.3。其曲线位置一条高于一条(上图)。在其曲线位置一条高于一条(上图)。在0.8m以前的斜率也随之稍有增加,分别为以前的斜率也随之稍有增加,分别为0.0130.028,0.0320.037,0.0380.046,0.0420.059。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l火山灰土火山灰土耕垦后自然植被消失,原来土壤中耕垦后自然植被消失,原来土壤中的生物积累过程中断,在当地水热条件作用的生物积累过程中断,在当地水热条件作用下,有机物质迅速分解消耗,土壤剖面形态下,有机物质迅速分解消耗,土壤剖面形态结构与土色渐趋于红壤类型。结构与土色渐趋于红壤类型。l这种发展变化趋势在光谱曲线的形状特征上这种发展变化趋势在光谱曲线的形状特征上也反映出来。在也反映出来。在0.45m处出现较明显的小凸处出现较明显的小凸面,斜率显著增高,达面,斜率显著增高,达0.137,超出一般火山,超出一般火山灰土一倍以上,这些都意味着其已具有向红灰土一倍以上,这些都意味着其已具有向红壤类陡坎型曲线过渡的性质。壤类陡坎型曲线过渡的性质。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l水耕熟化形成的水耕熟化形成的水稻土水稻土是我国分布范围辽阔、是我国分布范围辽阔、具有独特发生属性与形态结构的耕作土壤,具有独特发生属性与形态结构的耕作土壤,光谱曲线属光谱曲线属缓斜型缓斜型(见图(见图1曲线曲线2)。)。l其主要特征是:自光谱的紫光端向红光端缓其主要特征是:自光谱的紫光端向红光端缓缓抬升,形成一条斜线;在缓抬升,形成一条斜线;在0.45m或或0.62m附近可能出现程度不等的小波折,这附近可能出现程度不等的小波折,这段的斜率一般在段的斜率一般在0.10上下,明显高出上述平上下,明显高出上述平直型;在直型;在0.62m和和0.9m之之 后反射率上升趋后反射率上升趋缓形成两个拐点,这是缓形成两个拐点,这是士壤中含有一定量铁士壤中含有一定量铁离子离子的反映。的反映。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l值得指出的是,采自不同地区相隔千里的值得指出的是,采自不同地区相隔千里的水水稻土稻土只要水分条件、发育程度相似,测得的只要水分条件、发育程度相似,测得的曲线曲线 就十分相近。就十分相近。 例如分别采自湖北云梦与云南腾冲地区的水稻例如分别采自湖北云梦与云南腾冲地区的水稻土,都属冲积淤积母质发育的潴育性草甸土土,都属冲积淤积母质发育的潴育性草甸土起源)水稻土,两条曲线的形状和斜率变化相起源)水稻土,两条曲线的形状和斜率变化相当一致。当一致。采自腾冲地区的分属三个不同亚类的水稻土,采自腾冲地区的分属三个不同亚类的水稻土,由于水分条件与发育阶段的差异,曲线形状就由于水分条件与发育阶段的差异,曲线形状就出现较大差别。出现较大差别。 我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l南方湿热条件下发育的南方湿热条件下发育的红壤红壤形成形成陡坎型陡坎型曲线(见图曲线(见图1曲线曲线3)。l主要特征是在可见光区曲线陡峻,斜率剧增。但斜主要特征是在可见光区曲线陡峻,斜率剧增。但斜率增高程度不等,形成几个波折。一般在率增高程度不等,形成几个波折。一般在0.45m附近出现小凸面;至附近出现小凸面;至0.48m处转为小凹弧;处转为小凹弧;0.48m以后曲线急剧上升,斜率显著增高,几乎以后曲线急剧上升,斜率显著增高,几乎成为垂直于成为垂直于x轴的直线,形似陡坎;至轴的直线,形似陡坎;至0.62m,曲,曲线稍趋缓和;线稍趋缓和;0.74m以后,斜率进一步下降;进以后,斜率进一步下降;进入红外波段后,一般在入红外波段后,一般在0.9m,1.1m,1.4m,1.9m和和2.2m附近有程度不等的吸收谷,最后曲附近有程度不等的吸收谷,最后曲线缓缓降至线缓缓降至2.5m测定终端。测定终端。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l根据某些典型矿物光谱反射特性测定资料推根据某些典型矿物光谱反射特性测定资料推断:断:0.45m0.48m的吸收带、的吸收带、0.52m0.58m的反的反射峰,都系土壤中含相当数量的赤铁矿、褐铁射峰,都系土壤中含相当数量的赤铁矿、褐铁矿与游离高价铁等所致;矿与游离高价铁等所致;红外波段的几个吸收谷则主要与高岭类粘土矿红外波段的几个吸收谷则主要与高岭类粘土矿物中所含物中所含OH-有关。有关。我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l南方湿热地区另两类重要土壤一一南方湿热地区另两类重要土壤一一黄壤黄壤和和砖砖红壤红壤,其光谱曲线虽与红壤类同属陡坎型,其光谱曲线虽与红壤类同属陡坎型,但彼此又有些明显差异。但彼此又有些明显差异。l砖红壤砖红壤曲线位置(上图曲线曲线位置(上图曲线227)整体偏低,)整体偏低,特别是在特别是在0.52m之前,曲线低而平缓,斜率之前,曲线低而平缓,斜率不超过不超过0.04,比黄壤、红壤都低。,比黄壤、红壤都低。0.52m以以后迅速升高,后迅速升高,0.54m0.58m段斜率猛增到段斜率猛增到0.205,比,比0.52m0.54m的的0.11增高近一倍,增高近一倍,比比0.48m0.52m的的0.033增高近增高近6倍。倍。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l黄壤类的(曲线黄壤类的(曲线245)特征与砖红壤相反,在)特征与砖红壤相反,在0.45m之前比红壤还陡,斜率达之前比红壤还陡,斜率达0.112表明黄壤中铁的含量表明黄壤中铁的含量比红壤和砖红壤低;比红壤和砖红壤低;0.48m以后,斜率进一步提高。以后,斜率进一步提高。0.48m0.52m达达0.17。0.52m0.54m更增至更增至0.205,超过红壤和砖红壤;自,超过红壤和砖红壤;自0.541m,以后,曲线开始,以后,曲线开始趋缓,趋缓,0.54m0.58m斜率降斜率降为为0.143,比红壤、砖,比红壤、砖红壤都低这表明黄壤中所含的特征矿物以含结晶水红壤都低这表明黄壤中所含的特征矿物以含结晶水的的针铁矿和褐铁矿针铁矿和褐铁矿占优势,而红壤、砖红壤则以占优势,而红壤、砖红壤则以赤赤铁矿铁矿为主要成分。为主要成分。l因为针铁矿和褐铁矿的光谱反射比最大变幅出现在因为针铁矿和褐铁矿的光谱反射比最大变幅出现在0.5m0.54m波段,赤铁矿则在波段,赤铁矿则在0.554m0.596m波段。波段。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国土壤反射光谱曲线的基本类型我国土壤反射光谱曲线的基本类型l干早荒漠地区土壤(如干早荒漠地区土壤(如棕漠土、灰钙土棕漠土、灰钙土等)等)的光谱反射曲线别具一格,一般约在的光谱反射曲线别具一格,一般约在0.6m之前普遍高于其他各类土壤,也较陡峻(见之前普遍高于其他各类土壤,也较陡峻(见图图1曲线曲线4),斜率达,斜率达0.1左右,以后斜率就急左右,以后斜率就急剧下降,有时出现负值,形成一条近似与剧下降,有时出现负值,形成一条近似与X轴平行的似波浪起伏的曲线,故称之为轴平行的似波浪起伏的曲线,故称之为波浪波浪型型。l其波谷一般较宽,且较浅平。其波谷一般较宽,且较浅平。2.0m之后反之后反射率常降低不多,甚至略有增高,呈翘尾巴射率常降低不多,甚至略有增高,呈翘尾巴态态,使这类曲线的特征更趋鲜明。形成这种,使这类曲线的特征更趋鲜明。形成这种曲线的机理,可能是土壤中含有高量硫酸盐曲线的机理,可能是土壤中含有高量硫酸盐和碳酸盐以及含和碳酸盐以及含K,Na,Ca和和Mg等碱基元等碱基元素的濛脱类粘土矿物所致素的濛脱类粘土矿物所致 。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l总的来说总的来说:土壤光谱反射特性的差异与变化都取土壤光谱反射特性的差异与变化都取决于决于土壤的组成土壤的组成与与表面状态表面状态,其中最,其中最为重要的是为重要的是腐殖质含量腐殖质含量。含量愈高,含量愈高,反射率愈低反射率愈低,光谱的曲线愈趋低平光谱的曲线愈趋低平,这是总的这是总的 规律。规律。但应注意腐殖质的组分如胡敏酸、富但应注意腐殖质的组分如胡敏酸、富里酸等之间的光谱特性差异颇大,对里酸等之间的光谱特性差异颇大,对土壤光谱特性的影响也就有所不同。土壤光谱特性的影响也就有所不同。第一节 土壤波谱特征及其变化规律遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统例如:例如:l某些某些森林森林土壤形成的腐殖质常以土壤形成的腐殖质常以浅色浅色的的富富里酸里酸为主要组分,其光谱反射率就比以为主要组分,其光谱反射率就比以暗暗黑色胡敏酸黑色胡敏酸占优势的占优势的草原植被草原植被下发育的土下发育的土壤光谱反射率壤光谱反射率高高。l当土壤中含高量的碳酸盐、可溶盐和硅等当土壤中含高量的碳酸盐、可溶盐和硅等浅色矿物质时,必会大大浅色矿物质时,必会大大 提高其反射率,提高其反射率,并出现明显的并出现明显的CO3CO32-2-、SO4SO42-2-等特征谱带的等特征谱带的影响;影响;l铝铁与硅之比很高的红壤类土壤则将明显铝铁与硅之比很高的红壤类土壤则将明显降低蓝紫光区的反射率而大大提高橙红光降低蓝紫光区的反射率而大大提高橙红光区的反射率,井出现区的反射率,井出现FeFe3-3-特征谱带的影响。特征谱带的影响。第一节 土壤波谱特征及其变化规律遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l此外,此外,土壤湿度对反射特性的巨大影响土壤湿度对反射特性的巨大影响绝对不能忽视绝对不能忽视 :今尚未获得土壤含水量与土壤光谱反射率之今尚未获得土壤含水量与土壤光谱反射率之间确定的函数关系,实验结果常因所取土壤间确定的函数关系,实验结果常因所取土壤类别不同、样品制备与类别不同、样品制备与 测试方法的差异等而测试方法的差异等而不完全一致。不完全一致。当土壤含水量超过凋萎系数而未达到最大田当土壤含水量超过凋萎系数而未达到最大田间持水量时,土壤光谱反射率随含水量增高间持水量时,土壤光谱反射率随含水量增高而下降,两者呈负相关。特别是在近红外波而下降,两者呈负相关。特别是在近红外波 段,更是如此。段,更是如此。但是当含水量进一步增加,超过最大田间持但是当含水量进一步增加,超过最大田间持水量或降低到小于凋萎系数时,则反射率趋水量或降低到小于凋萎系数时,则反射率趋于稳定,变化幅度明显减小,甚至在可见光于稳定,变化幅度明显减小,甚至在可见光区还可能出现倒置现象。区还可能出现倒置现象。第一节 土壤波谱特征及其变化规律遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l土土 壤的机械组成即质地与表面状况对光壤的机械组成即质地与表面状况对光谱反射率也有明显影响。谱反射率也有明显影响。从近年成为遥感基础研究热点问题之一的不从近年成为遥感基础研究热点问题之一的不连续不均匀的表面反射理论考虑。两者之间连续不均匀的表面反射理论考虑。两者之间的定量关系相当的定量关系相当 复杂,尚待深入研究。复杂,尚待深入研究。第一节 土壤波谱特征及其变化规律遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l最后还需指出:最后还需指出:土壤光谱反射特性与岩矿一样受环境土壤光谱反射特性与岩矿一样受环境因素因素 影响很大,室内外测试结果往往影响很大,室内外测试结果往往有很大差异;有很大差异;而且在自然界,土壤常为自然植被或而且在自然界,土壤常为自然植被或栽种植物所覆盖,欲从空中获得主要栽种植物所覆盖,欲从空中获得主要反映土壤光谱特性的数据,必须选择反映土壤光谱特性的数据,必须选择合适的无合适的无 植被或少植被覆盖的季节进植被或少植被覆盖的季节进行遥感成像行遥感成像。第一节 土壤波谱特征及其变化规律遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.2土壤土壤热红外特性热红外特性土壤的热红外和微波辐射、散射特性与土壤的热红外和微波辐射、散射特性与岩矿有许多类似之处,但由于土壤是疏岩矿有许多类似之处,但由于土壤是疏松的有机和无机复合体,固、液、气三松的有机和无机复合体,固、液、气三相共存,成分多样,且处于相互消长、相共存,成分多样,且处于相互消长、快速多变之中,故更为复杂。快速多变之中,故更为复杂。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.2土壤土壤热红外特性热红外特性从使用从使用FTIR(傅立叶红外光谱仪傅立叶红外光谱仪)测定的大量测定的大量土壤样品在土壤样品在2.5m14m的的 反射光谱曲线经过反射光谱曲线经过换算得出热红外区的比辐射率可以看出,换算得出热红外区的比辐射率可以看出,不不同土壤类型有一些差异,但不大;同土壤类型有一些差异,但不大;另一方面,不同土壤类型,特别是不同质地及另一方面,不同土壤类型,特别是不同质地及不同有机质含量,因而具有不同不同有机质含量,因而具有不同水分物理特性水分物理特性的土壤的土壤,其吸热增温、放热降温和热储存、热,其吸热增温、放热降温和热储存、热传导过程都会有所不同,使得土壤的热特性复传导过程都会有所不同,使得土壤的热特性复杂多变。杂多变。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.2土壤土壤热红外特性热红外特性张仁华在禹城遥感实验场的长期试验中,张仁华在禹城遥感实验场的长期试验中, 深深入分析入分析土壤红外发射率土壤红外发射率与与土表温度土表温度和和含水量含水量等等多要素之间的复杂关系,取得可喜进展。多要素之间的复杂关系,取得可喜进展。推导出了土壤水分的红外遥感模型,首先验证推导出了土壤水分的红外遥感模型,首先验证了了土壤含水量高低土壤含水量高低是引起两块土地表面温度在是引起两块土地表面温度在凌晨和午后不一致的主要因子;凌晨和午后不一致的主要因子;论证了仅利用论证了仅利用土地表面日温差土地表面日温差(Tmax-Tmix)这这个简单的温差模型来个简单的温差模型来衡量土壤含水量存在不确衡量土壤含水量存在不确切和不完善之处切和不完善之处,并提出了改进的,并提出了改进的相对温差相对温差模型模型 。 K是系数,与天气状况、风速、太阳辐射、空是系数,与天气状况、风速、太阳辐射、空气温度、湿度、季节和土壤类型等有关。气温度、湿度、季节和土壤类型等有关。既考虑到土壤热通量所造成的温度日振幅,又既考虑到土壤热通量所造成的温度日振幅,又反映了每日地表热量收入。反映了每日地表热量收入。根据实验场实测资料算出适合当地情况的根据实验场实测资料算出适合当地情况的K值。值。这使温差与含水量的相关系数从简单温差模这使温差与含水量的相关系数从简单温差模型的型的0.6提高到了提高到了0.9。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l4.2土壤土壤热红外特性热红外特性张仁华还进一步分析了国际上比较流行的张仁华还进一步分析了国际上比较流行的Price表观热惯量模型表观热惯量模型未能考虑潜热通量和显未能考虑潜热通量和显热通量对热惯量数据的干扰,从而影响土壤水热通量对热惯量数据的干扰,从而影响土壤水分定量测算精度的缺陷,提出了充分利用热红分定量测算精度的缺陷,提出了充分利用热红外辐射的二维分布信息和干湿两点的地面定标外辐射的二维分布信息和干湿两点的地面定标方法,来改进热惯量模型。方法,来改进热惯量模型。其表达式为其表达式为 :式中:下标式中:下标j为一幅热惯量图中的像元编号;下标为一幅热惯量图中的像元编号;下标i为从为从t1时刻到时刻到t2时刻中的地表热量各分量的变化阶段编号;时刻中的地表热量各分量的变化阶段编号;Pj为第为第j像元的热惯量;像元的热惯量;Rj和和ij分别为分别为j像元在像元在i时刻时刻的净辐射通量和在一幅热图像中的最热像元和的净辐射通量和在一幅热图像中的最热像元和j像元的像元的显热值比;显热值比;W和和Wj为这幅热图像中最干和最湿定标为这幅热图像中最干和最湿定标像元的土壤含水量:像元的土壤含水量:Wj为为j像元的土壤含水量;像元的土壤含水量;LE为为i时刻最湿定标像元的潜热通量;时刻最湿定标像元的潜热通量;为时间步长;为时间步长;T1和和T2分别为起始时刻分别为起始时刻t1和终了时刻和终了时刻t2的地表温度。的地表温度。感热通量感热通量,即感热通量,物体在加热或冷却过程中,温度即感热通量,物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量通量,是由于湍流运动从地面向大气传输的热量通量。通量,是由于湍流运动从地面向大气传输的热量通量。潜热通量,潜热通量,由于水汽相变向大气传输的热量通量。由于水汽相变向大气传输的热量通量。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.2土壤土壤热红外特性热红外特性这样就有可能结合两这样就有可能结合两个定标像元的实测值个定标像元的实测值,应,应用热红外遥感数据,把土壤热惯量较确切地推用热红外遥感数据,把土壤热惯量较确切地推算出来。算出来。 再根据再根据土壤含水量土壤含水量W与土壤热惯量关系与土壤热惯量关系(接近直线方程接近直线方程),即:,即:就可得出有一定可信度的土壤含水量。就可得出有一定可信度的土壤含水量。 这将是这将是 热红外遥感的重要应用领域之一。热红外遥感的重要应用领域之一。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.2土壤土壤热红外特性热红外特性运用热惯量推算运用热惯量推算土壤水分含量的深度土壤水分含量的深度可达到可达到土土壤温度没有日变化的深度壤温度没有日变化的深度。但需指出,在自然界,特别是作为重要农区的但需指出,在自然界,特别是作为重要农区的冲积大平冲积大平 原,影响土壤水分运动传输的质地原,影响土壤水分运动传输的质地剖面构型复杂多变,同时土壤上常被不同植被剖面构型复杂多变,同时土壤上常被不同植被类型或处于不同发育阶段的植被覆盖,这些变类型或处于不同发育阶段的植被覆盖,这些变化多样的因素都会影响遥感土壤含水量化多样的因素都会影响遥感土壤含水量 的精的精度,均有待进一步深入研究,以便尽快实现大度,均有待进一步深入研究,以便尽快实现大规模实用化。规模实用化。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.3土壤土壤微波辐射、散射特性微波辐射、散射特性土壤的微波辐射特性,与土壤的微波辐射特性,与土壤含水量土壤含水量有很大关系。有很大关系。根据肖金凯的初步研究,不论何种土壤类型,在根据肖金凯的初步研究,不论何种土壤类型,在105烘干状态下,其介电常数均在烘干状态下,其介电常数均在5左右,加水左右,加水之后,介电常数近线性上升,不同类型土壤,上之后,介电常数近线性上升,不同类型土壤,上升幅度稍有差异,表明土壤的介电常数主要由土升幅度稍有差异,表明土壤的介电常数主要由土壤含水量决定,与土壤成分和性质有一定关系但壤含水量决定,与土壤成分和性质有一定关系但不是很大。不是很大。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一节 土壤波谱特征及其变化规律l1.3土壤土壤微波辐射、散射特性微波辐射、散射特性影响土壤微波后向散射系数的另两个重要因素影响土壤微波后向散射系数的另两个重要因素是是表层土粒粗细表层土粒粗细与与土壤结构状况土壤结构状况。土粒粗细以机械组成即质地表征,这个因素比土粒粗细以机械组成即质地表征,这个因素比较稳定。较稳定。土壤结构状况在农区将随耕作管理等措施而变土壤结构状况在农区将随耕作管理等措施而变化,不过对于使用波长较长的雷达遥感而言,化,不过对于使用波长较长的雷达遥感而言,结构变化幅度一般不超过表面粗糙度判据范围,结构变化幅度一般不超过表面粗糙度判据范围,这时可忽略不计。这时可忽略不计。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节 土壤光谱遥感最佳波段l已有的研究表明:已有的研究表明:450 nm 波段的光谱值与波段的光谱值与土壤水分含量土壤水分含量有关有关; 500 640 nm 波段与土壤中的波段与土壤中的氧化铁氧化铁有关有关;620660 nm 波段与波段与土壤有机质含量土壤有机质含量呈负相呈负相关。关。Stoner 等认为等认为750 1 300 nm 波段的反射率波段的反射率低低,是与土壤中含大量的是与土壤中含大量的铁和黏重的质地铁和黏重的质地有关。有关。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二节 土壤光谱遥感最佳波段l戴昌达认为戴昌达认为600 680nm 波段是土壤遥感的最佳波段是土壤遥感的最佳波段。波段。l徐彬彬等在研究宁芜地区土壤遥感资料之后徐彬彬等在研究宁芜地区土壤遥感资料之后, 初初步确认宜于土壤遥感的最佳工作波段组合为步确认宜于土壤遥感的最佳工作波段组合为400500, 580 690, 730 800, 820 920, 1080 1200, 1540 1700, 2050 2300 nm。l王昌佐等对自然状况下裸土表层含水量的高光谱王昌佐等对自然状况下裸土表层含水量的高光谱遥感研究遥感研究, 得出得出1950 2250 nm 波段的光谱反射波段的光谱反射率估测土壤含水量效果较好。率估测土壤含水量效果较好。lEt ienne M uller(2000) 认为认为P 波段波段(波长波长68 cm ) 对土壤水分监测效果显著对土壤水分监测效果显著。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第三节 土壤干旱遥感监测 l 我国每年都有干旱发生。据不完全统计,我国各种受灾面积中,旱灾占61%,水灾占24%,冰雹灾占9%,霜冻灾占6%。l 为了合理使用水资源,有效地抗旱救灾,必须迅速知道那里受旱,程度如何,而卫星遥卫星遥卫星遥卫星遥感监测是一种有效方法。感监测是一种有效方法。感监测是一种有效方法。感监测是一种有效方法。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 一、干旱概念及干旱指标 l1 干旱概念 l 通常干旱是指某地团长期没有降水或降水显著偏少造成空气干燥、土壤缺水甚至干涸的现象。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 从农业生产的角度看,干旱的发生是一个很复杂的过程,它受到多种因素的制约。l首先是气象因素,除了降水量以外,降水的强度、气温、光照、风速也在一定程度上影响干旱的强度。l其次是农业生产本身的特点,这里有农林牧结构、耕作制度、农作物种类、生育时期以及耕作措施等等。l此外还有某些自然地理条件,如土壤、水文、地形地貌等等;l最后是社会经济条件,如灌溉条件、保持土壤水分所需要的物质条件等等。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2, 干旱指标干旱指标 l 干旱指标是确定干旱是否发生以及发生干干旱指标是确定干旱是否发生以及发生干干旱指标是确定干旱是否发生以及发生干干旱指标是确定干旱是否发生以及发生干旱严重程度的一种量度旱严重程度的一种量度旱严重程度的一种量度旱严重程度的一种量度。 l 干旱的原因比较复杂,除了降水量持续偏少外,还与作物对水分的要求,人类补充水分亏缺的能力以及土壤持水、保水等因素有关。因此,人们从各个方面来定义干旱,确定干旱的指标。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测的评价指标:干旱监测的评价指标: l1、反映农业水分供应状况的物理量,如、反映农业水分供应状况的物理量,如降水量、水分供求差、帕默尔指数等来降水量、水分供求差、帕默尔指数等来评估干旱程度;评估干旱程度;l2、反映作物生长与水分利用关系的物理、反映作物生长与水分利用关系的物理量,如相对蒸散、水分亏缺量、作物水量,如相对蒸散、水分亏缺量、作物水分应力指数等来判断水分亏缺的程度;分应力指数等来判断水分亏缺的程度;l3、土壤水分、土壤水分遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 二、干旱遥感监测方法 l 干旱没有唯一的标准,可以从各个方面去定义,但都离不开水和植被。遥感监测干旱也基于土壤水分和植被状况。 l 对于裸地,卫星遥感的重点是土壤含水量l 对于有植被覆盖的区域,卫星遥感的重点是植被指数的变化及植被冠层蒸腾状况的变化。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l干旱遥感监测研究始于干旱遥感监测研究始于20 世纪世纪60 年代年代,随着地随着地面遥感、雷达遥感和卫星遥感、微波遥感等多面遥感、雷达遥感和卫星遥感、微波遥感等多种遥感手段的增加种遥感手段的增加, 基于基于NOAA/ AV HRR、LandsatTM、MODIS 等遥感资料的遥感热惯等遥感资料的遥感热惯量方法、作物缺水指数法、植被指数法等监测量方法、作物缺水指数法、植被指数法等监测方法日益完善。方法日益完善。l同时随着同时随着GIS、GPS 集成与应用技术的日益成集成与应用技术的日益成熟熟,大面积旱情遥感监测的可行性和使用精度大面积旱情遥感监测的可行性和使用精度也大大提高。也大大提高。 二、干旱遥感监测方法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1)热惯量法l由于系统本身有一定的热容量,系统传热由于系统本身有一定的热容量,系统传热介质具有一定的导热能力,所以当系统被介质具有一定的导热能力,所以当系统被加热或冷却时,系统温度上升或下降往往加热或冷却时,系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间,这种性质成为系统需要经过一定的时间,这种性质成为系统的的热惯量热惯量(Thermal inertia)。l系统的热容量与材料的比热容和体积有关,系统的热容量与材料的比热容和体积有关,传热介质的传热能力用热阻表示。系统的传热介质的传热能力用热阻表示。系统的热容量越大,它的热惯量越大;介质的热热容量越大,它的热惯量越大;介质的热阻越大,系统的热惯量也越大。阻越大,系统的热惯量也越大。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1)热惯量法l 式中k为热传导系数,为密度,为比热容。因为热传导系数、密度、比热容对一种物体来说是固定不变的,所以热惯量也是地物的固有属性。 l热惯量的表达式为:热惯量的表达式为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l土壤因为含水量的变化,使得热传导系土壤因为含水量的变化,使得热传导系数、密度、比热容都发生变化,从而使数、密度、比热容都发生变化,从而使得热惯量变化,这是确定无疑的。但从得热惯量变化,这是确定无疑的。但从遥感数据不可能直接提取出热惯量,也遥感数据不可能直接提取出热惯量,也不可能直接提取热传导系数、密度、比不可能直接提取热传导系数、密度、比热容。热容。 l因此,必须建立热惯量因此,必须建立热惯量P的遥感信息模型。的遥感信息模型。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 地物在吸收短波太阳辐射后以长波的方式发射,地温增高。白昼地物吸收太阳能量而增温;夜间地物发射能量而减温。地物昼夜的温差就是地物热惯量的表象。l 例如水体,由于热惯量大,昼夜温差小;岩石热惯量小,昼夜温差大;各种含水量不同的土壤热惯量介于水体与岩石的热惯量之间,热惯量的大小也介于水体与岩石的热惯量之间。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1, 热惯量法 l 热惯量法是在裸土或低植被覆盖裸土或低植被覆盖土地的能量平衡方程基础上,对土壤表层水分进行定量反演的一种方法。l主要用于裸露土壤。l同一类土壤,含水量越高,热惯量就越大,l由此确定干旱灾情的程度。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 此热传导方程的边界条件为:l l其中, 为日平均温度,T0为0cm的地表温度日较差,为角频率 (地球自转角速度) l 其中:为热传导度,Ca为热容量,为土壤密度,Z为 土壤深度,t 为时间,T为土壤温度 l它是用热红外方法遥感湿度,基于热传导方程: 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 解方程后,得到热惯量表达式:l l 其中P为热惯量,即卫星间接遥感量,T0为每日最高温度和最低温度之差,A为全波段反照率,B为常数。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统热惯量热惯量P与土壤水分含量与土壤水分含量Sw关系关系:l目前建立的热惯量与土壤水分含量之间的函数目前建立的热惯量与土壤水分含量之间的函数关系都是基于统计方法,且国内目前建立的多关系都是基于统计方法,且国内目前建立的多是是线性模型线性模型,而,而幂函数幂函数模型比线性模型好,试模型比线性模型好,试验结果表明拟合精度也比其它函数形式的拟合验结果表明拟合精度也比其它函数形式的拟合精度高,幂函数形式为:精度高,幂函数形式为:l 式中, 为土壤水分, 是拟合系数(最小二乘法拟合),P是热惯量。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l在实际应用时在实际应用时,通常使用通常使用表观热惯量表观热惯量(A TI) 来代替来代替真实热惯量真实热惯量( P) ,这是因为随这是因为随P的增大表观热惯量是单调上升,其计算的增大表观热惯量是单调上升,其计算公式如下:公式如下:lATI = (1 - ABE) / T 式中,ATI为表观热惯量,ABE为反照度,是地物全波段的反射比,为地物波长从0到的反射比。 T 为地物昼夜温差。 1, 热惯量法ATI表观热惯量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l (1)ATI值的大小反映地物热惯量值的大小反映地物热惯量P的相对大的相对大小。小。 ATI值大,值大,P也大;也大; ATI值小,值小,P也小。也小。l (2)在日周期内,如果不同地物所吸收的太阳在日周期内,如果不同地物所吸收的太阳能量相同,即能量相同,即(1 - A)相同,那么热惯量大的地相同,那么热惯量大的地物昼夜温差物昼夜温差T小,热惯量小的地物昼夜温差小,热惯量小的地物昼夜温差T大。大。l 如果不要求测量热惯量的绝对值,只要相对如果不要求测量热惯量的绝对值,只要相对大小,则只需要测出各种地物的大小,则只需要测出各种地物的A和和T,计算,计算(1 - A) / T值,并编码显示,就可以得到一张值,并编码显示,就可以得到一张表观热惯量图。表观热惯量图。 1, 热惯量法 ATI表观热惯量ATI = (1 - ABE) / T遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l因此,要计算表观热惯量因此,要计算表观热惯量ATI,即为如何,即为如何求求ABE和和T。 1, 热惯量法ATI表观热惯量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算反照度反照度,即地表光谱反照率,即地表光谱反照率ABE,与地表方向反,与地表方向反射率射率不同,是地物波长从不同,是地物波长从0到到的反射比,的反射比,地表光谱反照率地表光谱反照率具有全波段、半球视场及各具有全波段、半球视场及各向异性的特点;向异性的特点;地表方向反射率地表方向反射率具有非连续、窄波段、窄具有非连续、窄波段、窄视场。视场。两者间的差异是造成遥感反演精度不够的重要原两者间的差异是造成遥感反演精度不够的重要原因。因。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算l地表光谱反照率地表光谱反照率式中()是地物分光反射比,是太阳分光辐照度。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 由由窄窄波波段段遥遥感感数数据据 全全波波段段、半半球球视视场场的的反反射射或或发发射辐射分量射辐射分量,目前主要从以下目前主要从以下3方面入手:方面入手: 通通过过大大气气校校正正模模型型,把把大大气气顶顶层层(TOA)的的辐辐射射值值直直接接转转换为地表光谱反射率换为地表光谱反射率或地表辐射温度或地表辐射温度Ts 。 通通过过BRDF角角度度模模型型,建建立立两两者者间间的的数数学学关关系系,把把地地表表方方向向反反射射率率转转换换为为地地表表光光谱谱反反照照率率,如如半半经经验验模模型型-核核驱驱动动模模型型,物物理理模模型型-几几何何光光学学模模型型(GO)、辐辐射射传传输输模型模型(RT)、)、RTGO混合模型、计算机模拟等。混合模型、计算机模拟等。 通过大量野外通过大量野外(同步)(同步)试验,建立多种宽波段反射或发射试验,建立多种宽波段反射或发射辐射值,与窄波段遥感数据间的统计模型,即经验关系辐射值,与窄波段遥感数据间的统计模型,即经验关系式。此法简单易行且可信。但这种经验关系是随着表面式。此法简单易行且可信。但这种经验关系是随着表面特征的变化而变化的。特征的变化而变化的。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算假定地物具有朗伯体特性,反照度可以表示为:假定地物具有朗伯体特性,反照度可以表示为:由于太阳能量主要集中在由于太阳能量主要集中在0.2一一1.5m内很窄的内很窄的波段,因此。可以用波段,因此。可以用可见光可见光和和近红外波段近红外波段的反照度近的反照度近似代替波长从似代替波长从0的反照度;对于分波段情况,则有的反照度;对于分波段情况,则有式中n为波段序号,为各个波段上地表的太阳分光辐照度,()为地物各个波段的分光反射比。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算若令加权系数若令加权系数,于是,于是此式表明反照度此式表明反照度ABE是地物各个波段的分光反射比是地物各个波段的分光反射比的加权平均,权重的加权平均,权重Wn代表了入射到地表的第代表了入射到地表的第n波段波段的太阳能量与所有波段的太阳总能量之比。的太阳能量与所有波段的太阳总能量之比。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算l对于对于NOAA卫星卫星AVHRR传感器,可见光和传感器,可见光和近红外波段为近红外波段为ch.1(0.580.68m)和和ch.2(0.7251.0m)。热红外波段内太阳能。热红外波段内太阳能量很弱,地物反射的能量非常弱,可以略量很弱,地物反射的能量非常弱,可以略而不计,因此,只能用而不计,因此,只能用ch.1和和ch.2两个波段两个波段推求反照度,即推求反照度,即n = 2。l 由由Wn的定义,的定义,Qse,n是地表各个波段内是地表各个波段内太阳的分光辐射能。对于大气外,太阳的分光辐射能。对于大气外,Qse,n可可以从大气外太阳分光辐照表按波段累加得以从大气外太阳分光辐照表按波段累加得到。如果考虑了大气对辐射能量的衰减作到。如果考虑了大气对辐射能量的衰减作用,把大气外太阳分光辐照度乘以相应波用,把大气外太阳分光辐照度乘以相应波长的晴空大气分光透过率,然后按波段累长的晴空大气分光透过率,然后按波段累加,得到加,得到Qse,n和和Wn的值,见下表。的值,见下表。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算 表表 Qse,n和和Wn的值的值分段分段地地 表表大大 气气 外外Qse,n / (W/cm2)WnQse,n / (W/cm2)WnCh.11.59700.42142.15040.4230Ch.22.19300.57862.93320.5770 由上表知,由上表知,太阳在各个波段上的辐射能,大气外和地太阳在各个波段上的辐射能,大气外和地球表面差别很大,而球表面差别很大,而Wn的值变化不大的值变化不大(0.00016)。这。这就是说,在计算就是说,在计算Wn时是否考虑大气的衰减问题,对反时是否考虑大气的衰减问题,对反照度计算的影响不是很显著照度计算的影响不是很显著。我们使用的一组。我们使用的一组Wn是地是地球表面的值。球表面的值。 这样,用这样,用NOAA气象卫星的气象卫星的AVHRR ch.1和和ch.2求反求反照度照度ABE,可以采用下述公式,可以采用下述公式 ABE = 0.423Gch.1 + 0.577Gch.2 ,式中式中Gch.1和和Gch.2分别是经过大气校正后的分别是经过大气校正后的Ch1和和Ch2反射率。反射率。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l1)反照度ABE的计算 地表光谱反照率与地表方向反射率的经验地表光谱反照率与地表方向反射率的经验关系模型随着表面特征的变化而变化。关系模型随着表面特征的变化而变化。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 中国地表反照率的反演中国地表反照率的反演 Albedo (First Quarter) Albedo (Second Quarter) 中科院遥感所遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统中国地表反照率的反演中国地表反照率的反演 Albedo (Third Quarter) Albedo (Fourth Quarter) 中科院遥感所遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 右图:雪被的反射辐射几乎都集中在短波右图:雪被的反射辐射几乎都集中在短波光谱区;光谱区;在在 0.30.7m反射率为反射率为80%90%;在;在0.81.5m反射率则随波长的增大而迅速反射率则随波长的增大而迅速减小;在减小;在SWIR反射很弱。反射很弱。这就是说对于雪这就是说对于雪被表面反照率被表面反照率(0.304.0m),各谱段所,各谱段所作的贡献是不同的,可划分为作的贡献是不同的,可划分为4个部分:个部分:雪被区表面反照率反演雪被区表面反照率反演雪被区表面反照率反演雪被区表面反照率反演33式中,式中,A 为为 04.0m 谱段的反照率;谱段的反照率; 、 分别为经过大气校正后分别为经过大气校正后CH1、CH2的反射率。的反射率。 其其中中,反反演演中中所所选选用用的的NOAA/AVHRR的的CH1、CH2只只代代表表前前两两个个部部分分的的反反射射率率,而而据据Brest的的研研究究,后后两两部部分分的的反反射射率率分分别别为为第第2通通道道反反射率的射率的63.0%和和6.5%。因此,可将雪被表面反照率的反演模型表示为:。因此,可将雪被表面反照率的反演模型表示为:0.300.725m谱段,占总入射能的谱段,占总入射能的 52.6%;0. 7251.0 m谱段,占总入射能的谱段,占总入射能的 23.2%; 1. 0 1. 4m谱段,占总入射能的谱段,占总入射能的 13.0%; 1. 4 4.0 m谱段,占总入射能的谱段,占总入射能的 11.2%。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2) 昼夜温差T的的计算l昼夜温差是在白天与黑夜的实际温度图配昼夜温差是在白天与黑夜的实际温度图配准的基础上,相减而得。准的基础上,相减而得。l 由卫星影像直接得到的是辐射亮度温度,由卫星影像直接得到的是辐射亮度温度, 需要将亮度温度转换为地表实际温度才能需要将亮度温度转换为地表实际温度才能得到真正的昼夜温差。得到真正的昼夜温差。l记记Tb为地物的辐射温度,为地物的辐射温度,T为地表实际温为地表实际温度度 。l根据实测结果,一般情况下根据实测结果,一般情况下Tb=27K,而,而实际实际T=27.71K,显然,显然T Tb。昼夜温。昼夜温差与辐射温度的昼夜温差,最大绝对误差差与辐射温度的昼夜温差,最大绝对误差小于小于1K。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l2) 昼夜温差T的的计算l用地物的辐射温度昼夜温差来近似代替实际温度,用地物的辐射温度昼夜温差来近似代替实际温度,引起的绝对误差很小,并且可以把大气衰减和忽引起的绝对误差很小,并且可以把大气衰减和忽略地物发射比略地物发射比(=1)造成的误差降到最小。造成的误差降到最小。l 这样,白天温度最大时刻的这样,白天温度最大时刻的ch.4图像图像(记为记为Tch.4,da)和夜间温度最小时刻的和夜间温度最小时刻的ch.4图像图像(记为记为Tch.4,ni),就可以求出昼夜温差,就可以求出昼夜温差: T = Tch.4,da - Tch.4,ni l其中其中Tch.4,da是白天的辐射温度,是白天的辐射温度,Tch.4,ni是夜间是夜间的辐射温度。辐射温度也可以叫做表观温度。表的辐射温度。辐射温度也可以叫做表观温度。表观温度与实际温度并不相同,但是,我们在上面观温度与实际温度并不相同,但是,我们在上面已经指出,表观温度的温差与实际温度的温差是已经指出,表观温度的温差与实际温度的温差是十分接近的。因此,昼夜温差十分接近的。因此,昼夜温差T可以用上述公可以用上述公式计算。式计算。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l因此因此,基于基于NOAA/AVHRR传感器的表观传感器的表观热惯量热惯量ATI计算公式如下:计算公式如下: 1, 热惯量法ATI表观热惯量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l除了线性经验公式模型外除了线性经验公式模型外,还可以采用幂还可以采用幂函数、指数函数等非线性经验公式。函数、指数函数等非线性经验公式。l热惯量法较为简单实用,应用热惯量法热惯量法较为简单实用,应用热惯量法在每年的在每年的11月到次年的月到次年的3月间是最佳观测月间是最佳观测时间。时间。 1, 热惯量法- ATI表观热惯量表观热惯量计算土壤含水量表观热惯量计算土壤含水量Wl通常用线性模型,如下:通常用线性模型,如下:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l表观热惯量法在监测土壤表层水分变化表观热惯量法在监测土壤表层水分变化中得到了较多应用。中得到了较多应用。张树誉10 等采用MODIS 数据,通过建立表观热惯量与土壤湿度间的线性经验模型,对陕西2005 年2 月上旬至3 月下旬发生的春旱过程进行了监测试验。纪瑞鹏11 等利用订正后的地表温度日较差计算热惯量反演得到土壤湿度,对辽宁省多年的旱情进行了监测。 1, 热惯量法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l随着随着土层深度土层深度的增加的增加,表观热惯量与土壤表观热惯量与土壤含水量之间的相关性逐渐降低含水量之间的相关性逐渐降低.郭茜等利用郭茜等利用NOAA/ AV HRR NOAA/ AV HRR 卫星资料卫星资料, ,用表观用表观热惯量法反演热惯量法反演0 010 cm10 cm、101020 cm 20 cm 浅层土浅层土壤水分壤水分, ,结果表明结果表明, ,在土壤深度为在土壤深度为0 010 cm 10 cm 时反演值与实测值的相对误差均值为时反演值与实测值的相对误差均值为11 %;11 %;在在101020 cm 20 cm 时其反演值和实测值的相对误时其反演值和实测值的相对误差均值升高为差均值升高为12. 8 %12. 8 %。 1, 热惯量法-限制1 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l热惯量法反演土壤含水量需要对研究区热惯量法反演土壤含水量需要对研究区昼夜两幅遥感图像进行严格配准昼夜两幅遥感图像进行严格配准,通过亮通过亮温得到昼夜温差。温得到昼夜温差。l由于遥感图像受到云的影响由于遥感图像受到云的影响,很难得到同很难得到同一研究区昼夜无云的图像一研究区昼夜无云的图像,因而计算昼夜因而计算昼夜温差的精度很难保证。温差的精度很难保证。 1, 热惯量法-限制2 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l当土壤植被覆盖度高时当土壤植被覆盖度高时,由于受到植被蒸由于受到植被蒸腾及土壤水分交换的影响腾及土壤水分交换的影响,反演土壤含水反演土壤含水量时的精度会大大降低。量时的精度会大大降低。l因此因此,表观热惯量表观热惯量仅适用于仅适用于裸土或低植被裸土或低植被覆盖的土壤覆盖的土壤,有植被覆盖有植被覆盖的干旱遥感监测的干旱遥感监测,主要使用基于主要使用基于蒸散量蒸散量的遥感监测方法。的遥感监测方法。 1, 热惯量法-限制3 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l土壤、植被、大气之间能量的相互交换土壤、植被、大气之间能量的相互交换,表现为地表的蒸散表现为地表的蒸散,其中包括其中包括土壤蒸发土壤蒸发和和植物蒸腾植物蒸腾。l这两部分与这两部分与土壤的水分含量土壤的水分含量有着明显的有着明显的关系。关系。l因此可以通过计算因此可以通过计算农作物的区域农作物的区域蒸散量蒸散量来建立来建立干旱监测模型干旱监测模型。 2, 蒸散法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l蒸散法针对不同的下垫面发展了单层、蒸散法针对不同的下垫面发展了单层、双层和多层模型;双层和多层模型;l单层模型单层模型是将土壤和植被作为一个整体是将土壤和植被作为一个整体的边界层建立与大气间热交换模型;的边界层建立与大气间热交换模型;l应用单层模型发展了估算应用单层模型发展了估算植被缺水状态植被缺水状态的的作物缺水指数法作物缺水指数法。 2, 蒸散法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l作物缺水指数作物缺水指数(Crop Water Stress Index ,CWSI) 由由J ackson等研究叶片温度、土等研究叶片温度、土壤水分和植被指数之间的关系壤水分和植被指数之间的关系,根据热量根据热量平衡原理提出的。平衡原理提出的。l其公式如下:其公式如下: 2, 蒸散法 作物缺水指数法CWSI遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2, 蒸散法 作物缺水指数法CWSI遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l作物缺水指数根据水分平衡原理作物缺水指数根据水分平衡原理,以考虑土壤以考虑土壤水分和农田蒸散作为出发点进行干旱监测。水分和农田蒸散作为出发点进行干旱监测。L E 越小越小,CWSI 就会越大就会越大,反映出供水能力越差反映出供水能力越差,即土壤越干旱。即土壤越干旱。l限制:限制:在有植被覆盖的条件下,作物缺水指数在有植被覆盖的条件下,作物缺水指数法监测土壤水分的精度高于热惯量法,但是其法监测土壤水分的精度高于热惯量法,但是其计算复杂计算复杂,需要较多的,需要较多的常规气象常规气象和和地面观测资地面观测资料料的配合,实时性不能够完全保证,对投入业的配合,实时性不能够完全保证,对投入业务应用有一定影响务应用有一定影响。 2, 蒸散法 作物缺水指数法CWSI遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.植被指数法 l作物的长势可以直接反映出干旱的情况作物的长势可以直接反映出干旱的情况,当作物受旱缺水时当作物受旱缺水时,作物的生长将受到限作物的生长将受到限制和影响制和影响,反映绿色植物生长和分布的特反映绿色植物生长和分布的特征函数征函数植被指数植被指数将会降低将会降低,所以监所以监测各种植被指数的变化测各种植被指数的变化,也是干旱遥感监也是干旱遥感监测的基本方法之一。测的基本方法之一。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.植被指数法 l主要有主要有:距平植被指数距平植被指数、条件植被指数条件植被指数、植被指数差异植被指数差异等方法。等方法。l这些植被指数可以由卫星遥感资料的可这些植被指数可以由卫星遥感资料的可见光和近红外通道数据进行线性或非线见光和近红外通道数据进行线性或非线性组合得到。性组合得到。l考虑到不同下垫面对温度的影响考虑到不同下垫面对温度的影响,还发展还发展了了温度与植被指数相结合温度与植被指数相结合的干旱监测方的干旱监测方法法,主要有主要有植被供水指数法植被供水指数法、温度植被干温度植被干旱指数法旱指数法等。等。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1) 距平植被指数法l 为了监测大范围作物干旱,中国气象局国家卫星气象中心发展了距平植被指数法。l它是用植被指数(NDVI)多年的旬(月)平均值作为背景值,然后用作物受灾旬或月的植被指数(NDVI)减去背景值。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 求旬、月植被指数,每旬需30多条轨道卫星资料,每月需90多条轨道卫星资料,才能消去云的影响,监测全国范围的干旱。经过进一步的工作,可以做出每旬的全国范围具有国界省界标志的植被态势图像或数字打印图,以供植被长势干旱状况分析判断。对于中国,该图范围可为东经74135,北纬1257,图像空间分辨率约为6km。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l旱情遥感监测评估遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 l 距平植被指数距平植被指数 :l AVI=NDVIi-NDVIl 式中,式中,NDVIi为某一特定年某一时期为某一特定年某一时期( 如旬、月等)如旬、月等)NDVI 的值,的值, NDVI为为多年该时期多年该时期NDVI的平均值。的平均值。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l AVI 作为监测干旱的一种方法,它以作为监测干旱的一种方法,它以某一地点某一时期多年的某一地点某一时期多年的NDVI 平均值为平均值为背景值,用当年该时期的背景值,用当年该时期的NDVI 减去背景减去背景值,即可计算出值,即可计算出AVI 的变化范围,即的变化范围,即NDVI 的正、负距平值。正距平反映植被的正、负距平值。正距平反映植被生长较一般年份好,负距平表示植被生生长较一般年份好,负距平表示植被生长较一般年份差。长较一般年份差。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 一般而言,距平植被指数为一般而言,距平植被指数为0.10.2表示旱情出现,表示旱情出现,0.30.6 表示旱表示旱情严重。对情严重。对1992年河南省的旱情(大旱)年河南省的旱情(大旱)研究后认为,在山区应用距平植被指数研究后认为,在山区应用距平植被指数的效果比降水距平好,并认为是由于山的效果比降水距平好,并认为是由于山区降水容易流失所致。区降水容易流失所致。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2) 条件植被指数 l条件植被指数(Vegetation Condition Index,VCI): l 式中, NDVIi为某一特定年第i 个时期的NDVI值,NDVImax和NDVImin分别代表所研究年限内第i 个时期NDVI 的最大值和最小值。l VCI=(NDVIiNDVImin)/(NDVImax-NDVImin)*100 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 分母部分是在整个研究年限内(几年)所有第i 个时期的植被指数中的最大值和最小值之差,它在一定意义上代表了NDVI 的最大变化范围,反映了当地植被的生境;l 分子部分在一定意义上表示了某一特定年(一年)第i个时期的当地气象信息,若NDVIi和NDVImin之间差值小,表示该时段作物长势很差。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 有学者发现应用VCI 动态地监测干旱的范围及其边界比应用其它方法如NDVI 和降水量的监测更有效、更实用。l同时认为NDVI 适用于研究大尺度范围的气候变异,而VCI 适用于估算区域级的干旱程度。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 对VCI 和AVI 来说,地表覆盖类型的年际间变化可能影响到干旱监测的准确性,因而在解释监测结果时应该有可靠的最新的土地覆盖类型图。另外,它们仅仅考虑由于水分胁迫导致NDVI 降低的状况,未考虑到其它因素如气温导致NDVI 降低的现实。 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 如在澳大利亚新南威尔士州的南部高地,5月份通常发生水文干旱,经过秋季降水,土壤水分得到了恢复,但草地干旱可能持续到8 月份,而8 月份的干旱通常是由气温造成的. 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 在VCI 和AVI 的定义中也未考虑NDVI 与降水间的时间间隔。lLiu 等认为月累积降水量与月累积NDVI 的时间间隔约为1 月,Di 等通过模拟认为日降水量与日NDVI 的时间间隔为1523 天。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3) 植被供水指数法 l 热惯量方法只对裸露土壤适用,因为在有植被覆盖情况下,特别是在植被覆盖度很高时,植被改变了土壤的热传导性质,而旱灾发生的季节,植被覆盖率年往往很高。为了对高植被覆盖区农作物的旱灾进行遥感监测,中国气象局国家卫星气象中心发展了“植被供水指数法”。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 其物理意义是: l 当作物供水正常时,卫星遥感的植被指数当作物供水正常时,卫星遥感的植被指数在一定的生长期内保持在一定的范围,而卫星在一定的生长期内保持在一定的范围,而卫星遥感的作物冠层温度也保持在一定的范围内;遥感的作物冠层温度也保持在一定的范围内; l 如果遇到干旱,作物供水不足,一方面作如果遇到干旱,作物供水不足,一方面作物的生长受到影响,卫星遥感的植被指数将降物的生长受到影响,卫星遥感的植被指数将降低,另一方面作物的冠层温度将会升高,这是低,另一方面作物的冠层温度将会升高,这是由于干旱造成的作物供水不足,作物没有足够由于干旱造成的作物供水不足,作物没有足够的水供给叶子表面的蒸发(蒸发带走热量),的水供给叶子表面的蒸发(蒸发带走热量),被迫关闭一部分气孔,致使植被冠层温度升高。被迫关闭一部分气孔,致使植被冠层温度升高。 3) 植被供水指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l 植被供水指数的定义式为: VSWINDVITs l 这里Ts是植被叶表温度,可由美国NOAA卫星或我国FYl卫星遥感得到的作物冠层温度。lVSWI 代表植被受旱程度的相对大代表植被受旱程度的相对大,VSWI 值越小表明作物冠层温度较高值越小表明作物冠层温度较高,植被指数植被指数较低较低,作物受旱程度越重作物受旱程度越重。 3) 植被供水指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l该方法综合考虑了作物受到干旱影响时在红光、近红外、热红外波段上的反应,具有较好的应用效果。l此方法适用于植物蒸腾较强的季节。l植被供水指数被广泛地应用到干旱的遥感监测中,最常用到的是NOAA/ AV HRR 的数据资料,其中VSWI 式中的Ts 为第4 通道的温度。 3) 植被供水指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l张春桂 等利用NOAA/ AV HRR 资料采用植被供水指数法对20012002 年福建省发生的冬春连续干旱灾害进行了动态监测。l邓玉娇等采用植被供水指数对广东省2004 年10 月发生的干旱情况进行了监测。 3) 植被供水指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l植被供水指数在应用于MODIS 数据时,由于MODIS 数据得到的NDVI 比NOAA/ AV HRR 数据得到的NDVI 更容易饱和,所以在将VSWI 应用到高密度高生物量植被时,其监测精度就会下降。l张树誉等对VSWI 进行了改进,将模型中的NDVI 改用增强型植被指数( EVI) ,以提高对生物量区的敏感性,并对陕西省2005 年4 月上旬至5 月下旬的春旱进行了监测。 3) 植被供水指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lSandholt等 J首先提出了温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)的概念。公式如下: 4) 温度植被干旱指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l齐述华等 对我国200O年3月和5月各旬的旱情进行了研究,结果表明,利用TVD1旱情指标能够较好地反映表层土壤水分变化趋势,将其作为旱情评价指标是合理的;对TVDI随NDVI和 变化的敏感性评价结果表明,以陆地表面温度为基础的旱情指标相对比以植被指数为基础的旱情指标更合理。 4) 温度植被干旱指数法 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l遥感干旱监测方法经过近遥感干旱监测方法经过近20年的发展,取得了年的发展,取得了非常重要的研究成果,有些研究成果已经进入非常重要的研究成果,有些研究成果已经进入推广应用,获得了巨大的社会效益和经济效益。推广应用,获得了巨大的社会效益和经济效益。l但由于干旱是一种非常复杂的自然现象,它的但由于干旱是一种非常复杂的自然现象,它的发生具有随机性、地域性、隐蔽性和不易觉察发生具有随机性、地域性、隐蔽性和不易觉察等特点,给遥感干旱监测带来许多不确定性的等特点,给遥感干旱监测带来许多不确定性的问题。这些问题涉及到遥感参数反演的精确性、问题。这些问题涉及到遥感参数反演的精确性、监测模型的可操作性、干旱指数的可评价性等监测模型的可操作性、干旱指数的可评价性等方面。方面。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(1)归一化植被指数可以间接地反映旱情,但在时间上有一定的滞后性,在干旱初期,很难通过植被指数监测出来。大多数基于植被指数的模型一般情况下只适合植被覆盖度比较高的地区;对于稀疏植被或裸地,监测结果存在较大的偏差。得到的NDVI时间序列越长,就越能更好地反映土壤供水状况及干旱程度。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(2)地表植被较多时,采用距平植被指数法监测干旱效果较好,该方法简单易用,也比较直观,操作性强,但需要一定的资料积累,而且无法和干旱之间建立定量的关系,只适用于大尺度或全球范围的干旱和气候变化的监测,而不太适用于小尺度或区域级干旱监测。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(3)条件植被指数不仅能定量地描述植被干旱的空间变化,还能反映长期气候对其起到的正反作用,但是地表覆盖类型的年际变化会影响干旱监测的准确性,因而在解释监测结果时最好使用最新土地覆盖类型图;计算过程中最大和最小NDVI值确定比较困难,需要长时间的连续数据,工作量大;只能用于植被生长的中后期,播种期和成熟期无法用该方法确定地表旱情。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(4)植被供水指数法计算简单,受限制少,只需要14:00左右的一次晴空卫星观测资料,即可进行旱情监测,物理意义明确。但在定量监测中效果不佳,当下垫面差异较大时,监测结果的误差较大,给出的只是相对的干旱等级,无法针对不同的地物类型确定不同的干旱指标。该方法适用于植被蒸腾较强的季节。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(5)作物缺水指数法物理意义明确,精度高、可靠性强,但因涉及到农学和气象参数较多,计算量大,实现起来比较困难,有些参数只能取参考值。遥感反演地表参数的精度目前还很难达到模型定量化计算的要求,在一定程度上阻碍了该模型的推广应用。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(6)温度植被干旱指数较好地改变了单纯基于植被指数或单纯基于陆面温度进行土壤水分状态监测的不足,有效地减小了植被覆盖度对干旱监测的影响,提高了旱情遥感监测的准确度和实用性。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l(7)VCI监测干旱、降水动态变化的效果比AVI更有效、更实用,尤其在地形起伏大的区域,VCI的估算精度远比NDVI好;NDVI或从NDVI得到干旱指数适用于研究大尺度范围的气候变异,而VCI适用于估算区域级的干旱程度;植被生长茂盛的阶段,利用AVI和VCI来监测作物的缺水状况,效果较好,但需要有较长年代的资料积累。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测指数讨论l近年来,人们更加清晰地认识到没有一近年来,人们更加清晰地认识到没有一种单独的干旱指数完全适合于区域尺度种单独的干旱指数完全适合于区域尺度干旱监测。干旱监测。l因此,随着遥感和地理信息系统技术的因此,随着遥感和地理信息系统技术的不断发展,综合不同干旱监测指数并结不断发展,综合不同干旱监测指数并结合水文模型、作物模型,建立适合于多合水文模型、作物模型,建立适合于多种不同地表类型的干旱监测指数也许是种不同地表类型的干旱监测指数也许是可行的。可行的。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l随着干旱遥感监测研究的深入随着干旱遥感监测研究的深入,MODIS 卫卫星遥感数据的应用日益成为干旱遥感监星遥感数据的应用日益成为干旱遥感监测的重要手段。测的重要手段。lMODIS 数据在干旱旱情监测中的应用需数据在干旱旱情监测中的应用需要进一步的深入要进一步的深入,随着获得的随着获得的MODIS 数数据时间序列的增加据时间序列的增加,MODIS 数据的干旱旱数据的干旱旱情监测模型可以进行更多的完善。情监测模型可以进行更多的完善。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 三、干旱遥感监测实例-以陕西省为例 l1 、数据源、数据源l2、监测方法、监测方法l3、实现流程、实现流程 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据预处理:遥感数据预处理:陕西省气象局2004年建立EOS-MDOIS卫星资料地面接收系统,在陕西省境内地方时12:00左右,夜间22:00左右热惯量模型热惯量模型选用选用2005-2006年年2-3月月MODIS白天和夜晚晴空资料;白天和夜晚晴空资料;植被供水指数法植被供水指数法选用选用2004-2006年年4-6月月MODIS白天晴空资料白天晴空资料遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据-BOW-TIE处理处理MODIS数据经过辐射校正之后生成的LIB产品存在着独特的“双眼皮”现象,使得MODIS的边缘数据无法使用,影响了数据的实际应用,几何校正也无法去除“双眼皮”现象,因此必须在几何校正之前就加以去除。“双眼皮”现象表现为相邻两个扫描行之间有部分的数据相同,越向边缘重复数据越多,在线状地物附近表现尤为明显,河流不仅左右错开,而且上下有部分重叠(见图3一l)。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统MODIS250m数据的数据的BOW-tie Effect遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据-BOW-TIE处理处理l原因原因MODIS横向扫描带宽为1354km,同时沿航向对应10km,这10km就对应着1km分辨率的10各像素,500m分辨率的20个像素,250m分辨率的40个像素。由于MODIS探测器对地球观测的视野几何特性、地球表面的曲率、地形起伏和MODIS探测器运动中的抖动等因素的共同影响,MODIS一IB数据存在几何畸变,特别是MODIS一lB数据的扫描带之间的错位现象十分严重。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据-BOW-TIE处理处理l原因原因双眼皮”现象随着观测角度的增大而趋严重,计算表明,在视角为24度时,条带的重叠度为10%,而在条带的两端重叠度达50%。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据-BOW-TIE处理处理以250m的MODIS数据为例说明数据处理思路。250m的数据每条扫描带包含5416列40行数据,每相邻的两条扫描带之间存在着“双眼皮”现象。首先计算相邻的两个扫描带之间存在着多少行重复数据。以第1列为例:l第第1列到第列到第3列、第列、第38行到第行到第40行数据产生行数据产生一个一个3x3矩阵矩阵A,以第,以第1列到第列到第3列、第列、第41行到行到第第43行数据产生矩阵行数据产生矩阵B,计算,计算A和和B的相关系的相关系数。数。l将矩阵将矩阵B下移下移1行,重新计算相关系数。行,重新计算相关系数。l重复步骤重复步骤,直到第,直到第80行,这样就得到行,这样就得到40个相关系数。个相关系数。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据-BOW-TIE处理处理l取取40个相关系数最大的一个,他所对应个相关系数最大的一个,他所对应的行数减去的行数减去40,再加上,再加上3,即复行数。最后,即复行数。最后算出对于第算出对于第1一一3列数据每扫描行有列数据每扫描行有20行是行是重复的。重复的。l两条扫描带有两条扫描带有20行重叠,即第行重叠,即第21一一40行行和第和第41一一60行数据是相同的,去除行数据是相同的,去除21一一40行,数据变为行,数据变为1一一20,41一一60,61一一80,这,这样地物是连贯的,即去除了样地物是连贯的,即去除了“双眼皮双眼皮”现现象。象。将矩阵A向图像中心移动,计算每列上的重复,结果应该是逐渐减小,利用这一规律可以对某些异常值进行取舍。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据l条纹去除条纹去除l辐射定标辐射定标对于对于反射通道,定标结果为象素点的反射率值;反射通道,定标结果为象素点的反射率值;太阳天顶角订正,即把不同太阳天顶角下的探测数据换算成相当于太阳处于天顶时的探测值。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据l条纹去除条纹去除l辐射定标辐射定标对于对于热红外通道,定标结果为象素点的亮温热红外通道,定标结果为象素点的亮温值。值。定标后需将定标后需将辐射率转换为亮温辐射率转换为亮温,由普朗克公式,由普朗克公式计算,计算出的亮温值需经过订正计算,计算出的亮温值需经过订正:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据l大气校正大气校正大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地表的真实物理模型参数。物反射的影响,获得地表的真实物理模型参数。用于大气校正的辐射传输模型包括用于大气校正的辐射传输模型包括6S、LOWTRAN、MORTRAN等,这些模型虽然等,这些模型虽然精度高,但要求的参数很多,难以满足业务应精度高,但要求的参数很多,难以满足业务应用的需要。用的需要。采用采用ENVI软件软件的内部的内部平均相对反射率法平均相对反射率法(IARR)对对MODIS数据进行大气校正。数据进行大气校正。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据l大气校正大气校正IARR校正处理将计算整个影像场景的平均波校正处理将计算整个影像场景的平均波谱曲线,并将其作为参考波谱曲线,谱曲线,并将其作为参考波谱曲线,然后用影像中每一个像素的波谱曲线值除以该然后用影像中每一个像素的波谱曲线值除以该参考波谱曲线值,计算得到表观反射率。参考波谱曲线值,计算得到表观反射率。方法适用于没有地面测量值,对整个场景不太方法适用于没有地面测量值,对整个场景不太了解时,能有效地将成像光谱仪数据转换为相了解时,能有效地将成像光谱仪数据转换为相对反射率。对反射率。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l遥感数据遥感数据l几何校正几何校正l投影变换投影变换l不同分辨率图像融合不同分辨率图像融合MODIS数据,有数据,有36个波段,空间辨率有个波段,空间辨率有250m、500m和和1000m,涉及到不同分辨率数据之间的融合问题。,涉及到不同分辨率数据之间的融合问题。采用采用双线性内插法双线性内插法将将500m和和1000m分辨率的数据插值分辨率的数据插值到到250m分辨率的数据格点上,实现数据分辨率的融合。分辨率的数据格点上,实现数据分辨率的融合。选择选择双线性内插法的原因双线性内插法的原因是该方法得到的像素值只与是该方法得到的像素值只与该点周围该点周围4个邻近点的像素值有关,所以其光谱特征个邻近点的像素值有关,所以其光谱特征改变小,插值后的图像更平滑,避免了最邻近法等出改变小,插值后的图像更平滑,避免了最邻近法等出现的现的“台阶台阶”现象。现象。融合得到的融合得到的MODIS数据每个像元都有数据每个像元都有36个通道的信息。个通道的信息。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1、数据源l非遥感数据源非遥感数据源-地面实测数据地面实测数据土壤相对湿度值数据为土壤相对湿度值数据为2004一一2007年陕西省年陕西省33个自动观测站所获得的数据,包括每旬逢个自动观测站所获得的数据,包括每旬逢8日日的的10cm、20cm、50cm土壤相对湿度值。土壤相对湿度值。这些站点的测量值是土壤湿度占田间持水量的这些站点的测量值是土壤湿度占田间持水量的百分率,即土壤的相对含水量。百分率,即土壤的相对含水量。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法l热惯量法热惯量法热惯量法是裸地或低植被覆盖区干旱遥感监测热惯量法是裸地或低植被覆盖区干旱遥感监测的主要定量表达方法,通常用的主要定量表达方法,通常用表观热惯量表观热惯量替代替代真实热惯量。真实热惯量。表观热惯量表观热惯量ATI表达式为表达式为:MODIS求全波段反射率求全波段反射率ABE的公式为:的公式为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法l热惯量法热惯量法热惯量法监测土壤含水量涉及到两个时次的卫热惯量法监测土壤含水量涉及到两个时次的卫星资料,并且要求星资料,并且要求:l第一,白天和夜间卫星过境时,用光学遥第一,白天和夜间卫星过境时,用光学遥感仪器监测,必须是晴空无云,以获得土感仪器监测,必须是晴空无云,以获得土壤的最高温度和最低温度。壤的最高温度和最低温度。l第二,白天和夜间卫星经过时,被监测地第二,白天和夜间卫星经过时,被监测地区都要处于两条轨道基本重合的范围。区都要处于两条轨道基本重合的范围。l第三,被测土壤基本是裸露的或植被覆盖第三,被测土壤基本是裸露的或植被覆盖度很低。度很低。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法热惯量与土壤相对湿度间通常建立有线性模型、热惯量与土壤相对湿度间通常建立有线性模型、对数模型、指数模型。对数模型、指数模型。用实际的地面实测相对湿度数据与建立与表观用实际的地面实测相对湿度数据与建立与表观热惯量法的模型,发现三种模型中指数模型的热惯量法的模型,发现三种模型中指数模型的相关性最好,线性模型次之,对数模型的相关相关性最好,线性模型次之,对数模型的相关性略差,但三种模型均达到了显著相关水平。性略差,但三种模型均达到了显著相关水平。线性模型的相关虽然不是最好但计算方便,因线性模型的相关虽然不是最好但计算方便,因此在实际监测中通常使用此在实际监测中通常使用线性模型线性模型:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法l热惯量法热惯量法得到用热惯量模型反演的土壤表层湿度后,根得到用热惯量模型反演的土壤表层湿度后,根据中国气象局提供的旱情分级标准,可给出土据中国气象局提供的旱情分级标准,可给出土壤干旱的绝对等级。壤干旱的绝对等级。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法-处理流程处理流程基于基于MODIS资料的热惯量干旱监测数据处理资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下方法如下:l以卫星遥感数据和地面采样数据为基础,以卫星遥感数据和地面采样数据为基础,首先得到监测区各像元的亮度温度,然后首先得到监测区各像元的亮度温度,然后通过白天和夜间两次资料的亮温差值计算通过白天和夜间两次资料的亮温差值计算获得地表温度日较差获得地表温度日较差( (通过地表温度求取昼通过地表温度求取昼夜温差的方式比较复杂,因此常采用昼夜夜温差的方式比较复杂,因此常采用昼夜辐射温度差代替地表温差,研究表明,亮辐射温度差代替地表温差,研究表明,亮温差与实际温度差不超过温差与实际温度差不超过1K1K)。)。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法-处理流程处理流程基于基于MODIS资料的热惯量干旱监测数据处理资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下方法如下:l在在MODISMODIS可用于大气订正和探测表面发射率可用于大气订正和探测表面发射率和温度的多个热红外通道中,通过对各通和温度的多个热红外通道中,通过对各通道辐射温度直方图的数据分布特征和图象道辐射温度直方图的数据分布特征和图象质量的比较,最后选用白天和夜间的质量的比较,最后选用白天和夜间的CH31CH31通道辐射温度差作为地物昼夜温差求出通道辐射温度差作为地物昼夜温差求出TT。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法-处理流程处理流程基于基于MODIS资料的热惯量干旱监测数据处理资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下方法如下:l因为热惯量方法监测干早涉及到昼夜两个因为热惯量方法监测干早涉及到昼夜两个时次的卫星资料,但实际应用中通过计算时次的卫星资料,但实际应用中通过计算一天的昼夜资料就能较好地反映全省整体一天的昼夜资料就能较好地反映全省整体情况的机率较小,所以我们需要对一旬内情况的机率较小,所以我们需要对一旬内的晴空资料都计算各像元的昼夜温差,从的晴空资料都计算各像元的昼夜温差,从而弥补云造成的影响。而弥补云造成的影响。l进而可以获得一旬各点的最大昼夜温差进而可以获得一旬各点的最大昼夜温差l进一步应用表观热惯量模型获得旬内最大进一步应用表观热惯量模型获得旬内最大热惯量。热惯量。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法-处理流程处理流程基于基于MODIS资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下:l对各地面观测样点的土壤相对含水量与对应像元为对各地面观测样点的土壤相对含水量与对应像元为中心的周围相邻中心的周围相邻3x33x3像元矩阵的温度日较差平均值像元矩阵的温度日较差平均值进行回归分析,建立线性统计模型,求得拟合系数进行回归分析,建立线性统计模型,求得拟合系数a a,b b。l应用该拟合方程建立表观热惯量与土壤相对含水量应用该拟合方程建立表观热惯量与土壤相对含水量的关系。的关系。l进一步应用旬内最大表观热惯量求计算得到陕西省进一步应用旬内最大表观热惯量求计算得到陕西省的土壤含水量。的土壤含水量。l综合分析卫星遥感地表温度产品、植被监测产品的综合分析卫星遥感地表温度产品、植被监测产品的监测结果,并根据农业气象观测规范,给出干旱等监测结果,并根据农业气象观测规范,给出干旱等级级遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l热惯量法热惯量法-处理流程处理流程基于基于MODIS资料的热惯量干旱监测数据处理资料的热惯量干旱监测数据处理方法如下方法如下:l根据中国气象局提供的旱情分级标准,可给出土壤根据中国气象局提供的旱情分级标准,可给出土壤干旱的绝对等级。干旱的绝对等级。l旱情等级划分如下旱情等级划分如下:Y40:Y40为重旱为重旱;40Y 50;40Y 50为中为中旱旱;50Y 60;50Y 60为轻旱为轻旱;60Y 80;6080;Y80为为湿润。湿润。l对不同干旱等级赋予不同颜色,重旱赋红色,中旱对不同干旱等级赋予不同颜色,重旱赋红色,中旱赋桃红色,轻旱赋黄色,不旱赋绿色,就可以得到赋桃红色,轻旱赋黄色,不旱赋绿色,就可以得到最终的遥感监测图像。最终的遥感监测图像。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l植被供水指数法植被供水指数法用植被供水指数监测农田干旱模型用植被供水指数监测农田干旱模型:VSWI综合考虑了作物受到干旱影响时在红光、近红综合考虑了作物受到干旱影响时在红光、近红外、热红外波段上的反映,该方法用单时相遥感资料外、热红外波段上的反映,该方法用单时相遥感资料即可进行旱情监测,物理意义明确,但即可进行旱情监测,物理意义明确,但当下垫面差异当下垫面差异较大较大时,时,监测结果误差较大监测结果误差较大。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l植被供水指数法植被供水指数法监测分区:陕西省自北向南可划分为三个气候监测分区:陕西省自北向南可划分为三个气候带、六个气候区带、六个气候区:l陕北长城沿线为温带干旱和重干旱气候区陕北长城沿线为温带干旱和重干旱气候区; ;l长城沿线以南至延安以北属北暖温带半干旱气候区长城沿线以南至延安以北属北暖温带半干旱气候区; ;l延安以南至渭北高原为北暖温带半湿润气候区延安以南至渭北高原为北暖温带半湿润气候区; ;l关中渭河平原至秦岭山地北坡为南暖温带,其东部关中渭河平原至秦岭山地北坡为南暖温带,其东部为半干旱气候区,其余地区为半湿润气候区为半干旱气候区,其余地区为半湿润气候区; ;秦岭秦岭山地为湿润气候区山地为湿润气候区; ;l汉中、安康的汉江河谷和米仓山一大巴山地区属北汉中、安康的汉江河谷和米仓山一大巴山地区属北亚热带湿润、过湿润气候区。亚热带湿润、过湿润气候区。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l植被供水指数法植被供水指数法为实现基于为实现基于MODis数据的精细化干旱监测,数据的精细化干旱监测,就要在生态气候分区的基础上,进行遥感干旱就要在生态气候分区的基础上,进行遥感干旱监测分区,最终建立不同监测区的监测指标。监测分区,最终建立不同监测区的监测指标。遥感干旱监测分区的原则和应考虑的因素遥感干旱监测分区的原则和应考虑的因素:l第一,生态气候区第一,生态气候区; ;l第二,遥感干旱模型的物理意义第二,遥感干旱模型的物理意义; ;l第三,遥感数据的特点和程序实现的可行性第三,遥感数据的特点和程序实现的可行性; ;l第四,满足业务化运行的要求第四,满足业务化运行的要求; ;l第五,地面土壤墒情观测点的分布第五,地面土壤墒情观测点的分布( (对监测结果进对监测结果进行定标行定标) )遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l植被供水指数法植被供水指数法最终,将陕西省分为最终,将陕西省分为5个区进行干旱监测:个区进行干旱监测:l陕北长城沿线干旱风沙区、陕北长城沿线干旱风沙区、l陕北黄土高原干旱丘陵沟壑区、陕北黄土高原干旱丘陵沟壑区、l黄土高原沟壑天然林生态区、黄土高原沟壑天然林生态区、l渭北旱源和关中平原区、渭北旱源和关中平原区、l秦巴山地区。秦巴山地区。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2、监测方法及处理流程l植被供水指数法植被供水指数法处理流程处理流程应用第应用第1、2通道反射率数据求的通道反射率数据求的NDVI,用用,用用最大植被指数合成法进行旬植被指数合成,得最大植被指数合成法进行旬植被指数合成,得到旬到旬NDVI;结合第结合第31通道的亮度温度值,获得各旬点的最通道的亮度温度值,获得各旬点的最高温度:高温度:根据植被供水指数模型计算得到植被供水指数;根据植被供水指数模型计算得到植被供水指数;建立各监测地面点土壤相对湿度数据与植被供建立各监测地面点土壤相对湿度数据与植被供水指数的拟合关系模型。水指数的拟合关系模型。参照农业气象中有关旱情的划分标准,将每个参照农业气象中有关旱情的划分标准,将每个监测分区的植被供水指数监测分区的植被供水指数VSWI划分为划分为5个等级。个等级。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l热惯量法涉及的关键参数(ABE反照度)l反照度的定义为地物全波段的反射比,反射度为各个波段的反射系数。l故反照度为地物波长从0到8的反射比。l由于太阳的能量主要集中在0.2一1.5um内很窄的波段,因此可以用可见光和近红外波段的反照度近似代替波长从0一8的照度。对于分波段的情况,则有:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l对于MODIS来说,1、2、3、4、5、8一19波段处在太阳的主要辐射能量范围内。其中12、13、16、18又分别处在4、1、2、19波段范围内,因此12、13、16波段不在考虑之列。l综合之有n=12。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l由Wn的定义,Qsen为地表各个波段内太阳的分光辐射能,l对于大气外,Qsen可以用从大气外的太阳分光辐照度表按波段累加得到。l如果考虑了大气对太阳辐射能量的衰减作用,把大气外太阳分光辐照度乘以相应波段的晴空大气分光透过率,然后按波段累加,得到Qsen和Wn的值,见表3一2。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l由表3一2,计算出太阳在各个波段上的大气外和通过晴空大气衰减后的辐射能量,在大气外和晴空地表差别较大,但是W。的变化不大,都在1%以下。l因此可以认为在计算礼时是否考虑大气衰减,对晴空条件下反照度的计算影响并不显著。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l对表中大气外Wn进行四舍五入保留小数点后三位,得出用MODIS求ABE的公式即为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l植被供水指数法涉及的NDVI单日植被植被指数:应用NDVI公式,利用MODIS的第1和第2反射率数据计算逐日的NDVI:云和水体的识别:计算NDVI时云和水体的判识条件为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l植被供水指数法涉及的NDVI多天合成植被指数:MODIS植被指数合成的目标是在一定时段内优先选择近星下点无云象元,尽可能减少残云、暗影、大气气溶胶的影响。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l植被供水指数法涉及的NDVI植被指数合成首先要确定适当的合成周期,确定的考虑因素有:l一是明确合成产品的应用目标,尽量满足业务科一是明确合成产品的应用目标,尽量满足业务科研工作的发展需要,并注意与地面观测资料时相研工作的发展需要,并注意与地面观测资料时相相对应相对应; ;l二是根据研究区域所处的纬度范围,考虑该空间二是根据研究区域所处的纬度范围,考虑该空间范围内云覆盖的出现频率范围内云覆盖的出现频率; ;l三是要考虑卫星轨道的回归周期,使研究区域在三是要考虑卫星轨道的回归周期,使研究区域在合成周期内能尽可能多地接近星下点。合成周期内能尽可能多地接近星下点。陕西地处中纬度地区,云覆陕西地处中纬度地区,云覆盖出现的频率大约为盖出现的频率大约为10d,地面农业气象观测为每旬地面农业气象观测为每旬一次,本文选定的合成周一次,本文选定的合成周期为旬。期为旬。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3、关键参数反演l植被供水指数法涉及的LST地表温度地表温度(LST)的反演首先要得到热光谱波段的亮度温度,并在此基础上反演土地表面温度,遥感反演的LST是在像素尺度上的地面平均温度。目前,己经提出了多种地表温度反演算法。l如单通道、多通道、单通道多角度法。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统10cm土壤水分图20cm土壤水分图50cm土壤水分图黑龙江省旱情监测图黑龙江省旱情监测图 (2002年年7月月8日)日)遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统气象卫星干旱监测图1999年2月28日图例DROUGHT1遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统干旱监测DROUGHT2遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l土壤侵蚀是危及人类生存与发展的全球土壤侵蚀是危及人类生存与发展的全球环境问题之一,严重制约全球社会经济环境问题之一,严重制约全球社会经济的可持续发展。的可持续发展。l全球土壤侵蚀面积约全球土壤侵蚀面积约2 500万万km ,占地,占地表陆地总面积的表陆地总面积的167 ,每年流失土壤,每年流失土壤约约260亿亿t。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l土壤侵蚀不仅给当地生态、环境、人类土壤侵蚀不仅给当地生态、环境、人类生存和社会经济发展等带来严重影响,生存和社会经济发展等带来严重影响,而且也给相邻地区带来严重危害。而且也给相邻地区带来严重危害。l因此,防治水土流失、改善生态环境、因此,防治水土流失、改善生态环境、实现人与自然和谐共存和资源实现人与自然和谐共存和资源环境环境社会经济可持续发展,已成为全世界普社会经济可持续发展,已成为全世界普遍关注的重大环境问题和人类生存发展遍关注的重大环境问题和人类生存发展的重要问题。的重要问题。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l中国是世界上的人口大国与农业大国,中国是世界上的人口大国与农业大国,也是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一。也是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一。水土流失面积水土流失面积356 万万km2,占国土面积的,占国土面积的37.1%。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l建国以来,我国土壤侵蚀防治工作一直受到党建国以来,我国土壤侵蚀防治工作一直受到党和政府的高度重视,并投入了大量的人力、物和政府的高度重视,并投入了大量的人力、物力和财力开展土壤侵蚀防治工作。力和财力开展土壤侵蚀防治工作。l进入进入21 世纪,政府又将水土保持生态建设确立世纪,政府又将水土保持生态建设确立为为21 世纪经济和社会发展的一项重要基础工程,世纪经济和社会发展的一项重要基础工程,并提出了新世纪水土保持的宏伟战略目标。并提出了新世纪水土保持的宏伟战略目标。l党中央、国务院从我国经济社会可持续发展和党中央、国务院从我国经济社会可持续发展和国家生态安全的战略高度,明确把国家生态安全的战略高度,明确把水土保持作水土保持作为改善农业生产条件和生态环境、治理江河的为改善农业生产条件和生态环境、治理江河的根本措施根本措施。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l水土保持宏观规划和水土流失治理效益分析,需要水土保持宏观规划和水土流失治理效益分析,需要及时掌握水土流失数据,国家在这一方面做了大量及时掌握水土流失数据,国家在这一方面做了大量工作,已经开展过两次全国土壤侵蚀遥感普查。工作,已经开展过两次全国土壤侵蚀遥感普查。l但已有的两次普查鉴于当时的条件限制,采用方法但已有的两次普查鉴于当时的条件限制,采用方法不完全相同,其可比性有限;同时由于第二次遥感不完全相同,其可比性有限;同时由于第二次遥感普查只利用了植被覆盖度和坡度两个指标,不能全普查只利用了植被覆盖度和坡度两个指标,不能全面分析土壤侵蚀发生的原因和影响因子,也不能直面分析土壤侵蚀发生的原因和影响因子,也不能直接和完全反映水土流失治理的成效;接和完全反映水土流失治理的成效;l此外,现有全国数据仅仅是年甚至多年平均值,不此外,现有全国数据仅仅是年甚至多年平均值,不能反映土壤侵蚀年内动态变化。能反映土壤侵蚀年内动态变化。l为此,在土壤侵蚀规律研究和土壤侵蚀调查等基础为此,在土壤侵蚀规律研究和土壤侵蚀调查等基础上,利用统一方法,发挥遥感技术优势,充分利用上,利用统一方法,发挥遥感技术优势,充分利用GIS 技术手段,在合适的分辨率和精度水平上进行技术手段,在合适的分辨率和精度水平上进行土壤侵蚀定量监测。土壤侵蚀定量监测。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l遥感技术遥感技术(RS)能够提供实时、同步、大范围的地能够提供实时、同步、大范围的地表信息,为定性、定量和定位地反映区域土壤侵表信息,为定性、定量和定位地反映区域土壤侵蚀的类型、强度、分布和面积提供了有效的技术蚀的类型、强度、分布和面积提供了有效的技术手段和研究方法。手段和研究方法。l与实地人工勘察和路线调查方法相比,遥感技术与实地人工勘察和路线调查方法相比,遥感技术获取的信息具有较强的综合性和现势性,数据处获取的信息具有较强的综合性和现势性,数据处理和信息提取速度快、精度高,极大地缩短了监理和信息提取速度快、精度高,极大地缩短了监测周期。测周期。l因此,随着因此,随着RS技术的不断发展,土壤侵蚀遥感调技术的不断发展,土壤侵蚀遥感调查也成为土壤侵蚀监测的新途径,并且成为应用查也成为土壤侵蚀监测的新途径,并且成为应用部门的首选调查手段。部门的首选调查手段。第四节 土壤侵蚀的遥感监测 遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第四节 土壤侵蚀的遥感监测 l土壤侵蚀监测的主要内容是土壤侵蚀发生范围及其分类等级,而影响土壤侵蚀的诸多因素,如降雨、植被、土壤和地形等,都具有很强的时间和空间异质性,从而为空间信息技术在土壤侵蚀监测中的应用提供了契机。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一、土壤侵蚀研究方法和监测模型l土壤侵蚀土壤侵蚀是指在内、外营力及人类活动的作用下,土壤及其母质(包括表层岩石)在允许流失速率之外,从其原有位置的流失过程。l从产生土壤侵蚀的外营力的角度,可以将其分为风力侵蚀、水力侵蚀、重力侵蚀和融冻侵蚀等类型;l而水力侵蚀又可以分为溅蚀、面蚀和沟蚀等类型。l我国的土壤侵蚀类型以水力侵蚀水力侵蚀为主。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统中国水土流失的6个水蚀区l东北低山丘陵和漫岗丘陵区东北低山丘陵和漫岗丘陵区(简称东北地区)l北方山地丘陵区北方山地丘陵区(简称北方地区)l西北黄土高原区西北黄土高原区(简称黄土高原)l四川盆地及周围山地丘陵四川盆地及周围山地丘陵(简称四川盆地)l南方山地丘陵区南方山地丘陵区(简称南方地区)l云贵高原云贵高原遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1)土壤侵蚀研究方法l从研究尺度上讲,土壤侵蚀主要分为坡面侵蚀、小流域侵蚀、流域侵蚀、区域侵蚀及全球范围内的土壤侵蚀;l从研究手段上讲,土壤侵蚀主要分为定性研究、半定量研究和定量研究;l从研究方法上讲,土壤侵蚀调查可分为测量学方法、水文学方法、地貌学方法、土壤学l方法、地球化学方法等。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2)土壤侵蚀监测模型l土壤侵蚀监测模型可分为经验模型、概念模型和物理模型。经验模型经验模型: :主要依靠对观测数据的分析,得出结果。主要依靠对观测数据的分析,得出结果。概念模型:介于经验模型和物理模型之间,使用一系列概念模型:介于经验模型和物理模型之间,使用一系列相互联系的存储单元以及这些存储单元之间的水力联系相互联系的存储单元以及这些存储单元之间的水力联系来模拟流域上发生的水文及土壤侵蚀过程。来模拟流域上发生的水文及土壤侵蚀过程。物理模型建立在描述河流流域自然机制的物理方程的物理模型建立在描述河流流域自然机制的物理方程的基础上。它是对自然的真实描述,模型描述的每个过程基础上。它是对自然的真实描述,模型描述的每个过程都严格遵守能量和动量方程,模型中的各个参数都有明都严格遵守能量和动量方程,模型中的各个参数都有明确的物理意义。确的物理意义。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2)土壤侵蚀监测模型l常用的土壤侵蚀监测模型常用的土壤侵蚀模型从功能、输入输出到应用尺度都不尽相同。没有哪一个模型是最好的,也没有哪一个模型对所有的应用都适宜,再好、再适宜的模型也因用户需求和应用区域等情况而异。总体而言,(R)USLEUSLE模型最经典、实用,具有结构清晰、数据量要求不高、易操作等优点,在全球范围内得到了广泛的应用。同时结合遥感GIS 等空间技术方法支撑,USLE 已被大量用于区域土壤侵蚀预报评价。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2)土壤侵蚀监测模型lUSLE模型是20 世纪60 年代初由Wischmeier 和Smith 根据近万个径流小区试验资料总结出来的坡面模型,方程形式为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3)USLE模型l选择USLE模型的缘由:USLE 模型发展历史悠久,使用日趋成熟;USLE 模型的参数计算与遥感信息容易耦合;USLE 模型适合较大的区域尺度和长时间尺度的定量遥感估算;机理过程模型往往是基于一次降水过程的时间尺度和一个坡面范围的空间尺度的;相对于基于侵蚀机理的过程模型来说,在难以获取的降雨过程资料的情况下,USLE模型只需要日降水量资料,相对容易获得;遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3)USLE模型lUALE模型: A=R*K*LS*C*PR降雨侵蚀力因子,与降雨量、降雨历时、降雨动降雨侵蚀力因子,与降雨量、降雨历时、降雨动能和强度有关。可分为经典法和简便法。能和强度有关。可分为经典法和简便法。K土壤侵蚀因子,其值大小表土壤侵蚀因子,其值大小表示土壤被冲蚀的难易程度,示土壤被冲蚀的难易程度,反映土壤对侵蚀外营力剥蚀反映土壤对侵蚀外营力剥蚀和搬运的敏感性,是影响土和搬运的敏感性,是影响土壤流失量的内在因素,也是壤流失量的内在因素,也是定量研究土壤侵蚀的基性。定量研究土壤侵蚀的基性。LS地形因子,是坡长因子地形因子,是坡长因子L和坡度因子和坡度因子S的组合,来反映地形地貌特征的影响,的组合,来反映地形地貌特征的影响,通常将他们放在一起讨论。通常将他们放在一起讨论。C地表覆盖地表覆盖-管理因子,其值大小取决于具体的管理因子,其值大小取决于具体的作物覆盖、轮作顺序及管理措施的综合作用作物覆盖、轮作顺序及管理措施的综合作用以及作物不同生长期侵蚀性降雨的分布状况。以及作物不同生长期侵蚀性降雨的分布状况。现有现有C值结果局限在研究的背景条件下应用,值结果局限在研究的背景条件下应用,其推广上受到一定限制。其推广上受到一定限制。P土壤保持措施因子,土壤保持措施因子,USLE提出者应用田间实提出者应用田间实验与标准小区水土流失的比率来求得。国内确验与标准小区水土流失的比率来求得。国内确定定P值的定量方法很少有报道,实际计算中,值的定量方法很少有报道,实际计算中,一般通过对比的方法求出某些水土保持措施下一般通过对比的方法求出某些水土保持措施下的的P值,但不同丢弃的误差较大。值,但不同丢弃的误差较大。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l(1)降雨侵蚀力因子USLE中降雨侵蚀力是方程中一个最基本因子,定义为由降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,即产生径流情况下的降雨对侵蚀的作用能力。它是降雨量、降雨强度、雨型、和雨滴动能的函数。国内外研究表明,坡面土壤流失量与降雨能量E及其某一时段最大降雨强度It的乘积EIt有着密切的关系。这一指标既考虑了降雨动能和最大降雨强度的交互效应,又考虑了降雨动能与径流强度的复合侵蚀效应。3)USLE模型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)降雨侵蚀力因子)降雨侵蚀力因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)降雨侵蚀力因子)降雨侵蚀力因子l由于经典法(由于经典法(R=EI30)对降雨参数要求比)对降雨参数要求比较苛刻,特别是在缺乏详尽降雨记录的地较苛刻,特别是在缺乏详尽降雨记录的地区难以推广应用,而且计算过程比较复杂。区难以推广应用,而且计算过程比较复杂。l因此,国内外一些研究者分别根据因此,国内外一些研究者分别根据降雨观降雨观测资料测资料和和实测土壤侵蚀量实测土壤侵蚀量,提出,提出,提出,提出降降雨侵蚀力简易算法。雨侵蚀力简易算法。l根据所需要的数据,可简单将这些方法分根据所需要的数据,可简单将这些方法分为两类为两类:一类只需要一类只需要月降雨量月降雨量;另一类需要另一类需要月降雨量月降雨量和和年降雨量年降雨量或或多年平均降多年平均降雨量雨量。另一类需要另一类需要日降雨量。日降雨量。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(A)基础数据为月降雨量)基础数据为月降雨量l在我国,只利用月降雨量资料建立降雨侵在我国,只利用月降雨量资料建立降雨侵蚀力公式的有蚀力公式的有黄炎和黄炎和、吴素业吴素业和和周伏建周伏建等。等。l如如吴素业吴素业(1992)应用于安徽大别山地区)应用于安徽大别山地区的公式为:的公式为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l周伏建周伏建等人提出基于等人提出基于月降雨量月降雨量的的福建省福建省降降雨侵蚀力模型:雨侵蚀力模型:(A)基础数据为月降雨量)基础数据为月降雨量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lArnodus在在1980年提出通过修订年提出通过修订Fournier指指数求算数求算R值,它既考虑了年降水总量,又考值,它既考虑了年降水总量,又考虑了降水的年内分布。在数据获取和计算虑了降水的年内分布。在数据获取和计算过程方面都很简单。过程方面都很简单。l其其修订修订的的Fournier指数指数(F)按下式计算:按下式计算:式中,式中,i i是月份,是月份,j j是月降雨量,是月降雨量,J J是年降雨量。是年降雨量。l根据上式,建立根据上式,建立R与与F关系式:关系式:(B)基础数据为年降雨量和月降雨量)基础数据为年降雨量和月降雨量一般取一般取a=4.17,B=152遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l章文波章文波利用全国利用全国日降雨量日降雨量数据拟合的降雨数据拟合的降雨侵蚀力模型:侵蚀力模型:(C)基础数据为日降雨量)基础数据为日降雨量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)降雨侵蚀力因子)降雨侵蚀力因子lA、章文波、章文波利用利用全国日降雨量全国日降雨量数据拟合的降数据拟合的降雨侵蚀力模型:雨侵蚀力模型:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l坡长坡长影响坡面径流的流速、流量以及水流挟影响坡面径流的流速、流量以及水流挟沙力沙力, 进而影响土壤侵蚀强度进而影响土壤侵蚀强度, 要开展土壤要开展土壤侵蚀的定量研究、建立土壤侵蚀模型就必须侵蚀的定量研究、建立土壤侵蚀模型就必须开展对坡长的深入研究。开展对坡长的深入研究。l坡长坡长是水土保持的重要因子之一是水土保持的重要因子之一, 当其他条当其他条件相同时件相同时, 水力侵蚀的强度依据坡的长度来水力侵蚀的强度依据坡的长度来决定决定, 坡面越长坡面越长, 汇聚的汇聚的流量流量越大越大, 其其侵蚀侵蚀力力就越强就越强, 坡长直接影响地面径流的速度坡长直接影响地面径流的速度, 从而影响对地面土壤的侵蚀力。从而影响对地面土壤的侵蚀力。(2)地形因子)地形因子LS-L因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l地形因子的坡长因子地形因子的坡长因子L:指坡面的水平投影指坡面的水平投影长度,而不是指坡面长度。长度,而不是指坡面长度。l在土壤侵蚀模型在土壤侵蚀模型USLE 中,坡长被定义为从中,坡长被定义为从地表径流源点到坡度减小直至有沉积出现地地表径流源点到坡度减小直至有沉积出现地方之间的距离,或者到一个明显的渠道之间方之间的距离,或者到一个明显的渠道之间的水平距离。的水平距离。(2)地形因子)地形因子LS-L因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l实际研究中,因坡面形态非常复杂而不易考实际研究中,因坡面形态非常复杂而不易考察完整坡面,针对这种情况,察完整坡面,针对这种情况,Foster 和和Wischmeier 提出了对不规则坡面做分段分提出了对不规则坡面做分段分析的处理方法,每一分段的坡长可以看作是析的处理方法,每一分段的坡长可以看作是上游各分段坡长值的累加,故坡长又可以定上游各分段坡长值的累加,故坡长又可以定义为:义为:地面上一点沿水流方向到其流向起点地面上一点沿水流方向到其流向起点的最大地面距离在水平面上的投影长度的最大地面距离在水平面上的投影长度E 。(2)地形因子)地形因子LSL因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l按照这种定义可实现坡长的离散化,为GIS 方法基于栅格数据计算坡长提供了理论基础:地表面沿流向地表面沿流向的水流长度的水流长度m坡长指数,大小取决于细沟坡长指数,大小取决于细沟侵蚀与细沟侵间侵蚀的比率侵蚀与细沟侵间侵蚀的比率l细沟侵蚀细沟侵蚀是指水流导致的土壤侵蚀;是指水流导致的土壤侵蚀;l细沟间侵蚀细沟间侵蚀主要是由雨滴打击引起的土壤侵主要是由雨滴打击引起的土壤侵蚀。蚀。(2)地形因子)地形因子LSL因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Foster提出提出McCool提出提出(2)地形因子)地形因子LSL因子因子lMcCool推导出标准小区上推导出标准小区上计算公式如下:计算公式如下:l 较大或较小情况下,按下式算:较大或较小情况下,按下式算:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l坡度因子的计算进行分段考虑:坡度因子的计算进行分段考虑:缓坡缓坡采用采用McCoolMcCool坡度公式;坡度公式;陡坡陡坡采用采用刘宝元刘宝元的坡度公式。的坡度公式。(2)地形因子)地形因子LSS因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lNearingNearing拟合的单一连续的坡度拟合的单一连续的坡度L L计算公式:计算公式:l该方程适合坡度不等的所有地形,因而得到该方程适合坡度不等的所有地形,因而得到广泛的应用。广泛的应用。(2)地形因子)地形因子LSS因子因子遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l地形因子LS LS=L*S LS=L*S(2)地形因子)地形因子LS遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l土壤可蚀性土壤可蚀性是表征土壤性质对侵蚀敏感程度是表征土壤性质对侵蚀敏感程度的指标,是进行土壤侵蚀和水土流失定量评的指标,是进行土壤侵蚀和水土流失定量评价的重要依据。价的重要依据。lUSLE中对土壤可蚀性因子的定义为:中对土壤可蚀性因子的定义为:标准标准小区春天顺坡耕翻一次,裸土状态下,单位小区春天顺坡耕翻一次,裸土状态下,单位降雨侵蚀力的土壤年流失量降雨侵蚀力的土壤年流失量,故,故K值有量纲。值有量纲。 (3)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l关于土壤可蚀性值估算的研究很多,关于土壤可蚀性值估算的研究很多,l目前而来主要有三种方法:目前而来主要有三种方法:诺谟图诺谟图查表法查表法粒级计算法粒级计算法 (3)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l相对来说,相对来说,诺谟方程式诺谟方程式最复杂,它需要的最复杂,它需要的参数获取困难,且相对最多参数获取困难,且相对最多,如粉砂、极,如粉砂、极细砂和有机质含量,土壤结构编号以及土细砂和有机质含量,土壤结构编号以及土壤剖面渗透等级等。壤剖面渗透等级等。l该图在水蚀和风蚀研究中广泛应用。该图在水蚀和风蚀研究中广泛应用。 (A)诺谟图)诺谟图遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统土壤可蚀性土壤可蚀性诺谟图诺谟图粉粉粒粒和和极极细细沙沙粒粒含含量量%沙粒含量沙粒含量%0.1-2mm有机质有机质含量含量%土壤结构土壤结构土壤入渗速率土壤入渗速率ml/h土壤入渗速率土壤入渗速率1、速度、速度6.01、very fine granular很细的颗粒很细的颗粒2、fine granular细颗粒细颗粒3、med or corase 中或粗的颗粒中或粗的颗粒4、blacky,platy or massive块状、块状、板状或柱状板状或柱状首首次次K值值估估记记土土壤壤可可蚀蚀性性因因子子K遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l不同情况下不同情况下应用诺谟图应用诺谟图的方法有差异的方法有差异:查询查询土壤数据库土壤数据库和和诺谟图诺谟图;现场调查现场调查和查询和查询诺谟图诺谟图。l对于非扰动土,从美国的对于非扰动土,从美国的土壤特性数据土壤特性数据库库中获得土壤特性,然后根据诺谟图,可中获得土壤特性,然后根据诺谟图,可以获得以获得K值的大小。值的大小。l一些扰动土,如矿山、建筑用地和复垦地,一些扰动土,如矿山、建筑用地和复垦地,因土壤特性复杂,从土壤数据库中查询不因土壤特性复杂,从土壤数据库中查询不到,因此需要进行到,因此需要进行现场调查现场调查和实验获得和实验获得土壤特性,然后利用诺谟图得到土壤特性,然后利用诺谟图得到K 值。值。(A)诺谟图)诺谟图遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l最方便的方式是查图表法。最方便的方式是查图表法。l19871987年柯克比提出了一种简便的查表法,只需知年柯克比提出了一种简便的查表法,只需知道道土壤质地名称土壤质地名称及其及其有机质含量有机质含量,即可在表中查,即可在表中查到相应的到相应的K K值。值。l查图表法就是基于土壤剖面表层的粉砂粒查图表法就是基于土壤剖面表层的粉砂粒(0.050-0.002mm0.050-0.002mm)和粘粒()和粘粒(0.002mm0.002mm)含量,)含量,查相应的土壤质地三角图,得其土壤质地名称,查相应的土壤质地三角图,得其土壤质地名称,然后依据此名称和其有机质含量,查有关然后依据此名称和其有机质含量,查有关K K值表,值表,则可求出该土壤剖面的则可求出该土壤剖面的K K值。值。 (B)查图表法)查图表法遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l柯克比只给出了土壤有机质柯克比只给出了土壤有机质4%4%情况下的情况下的的的K K值。值。l对有机质含量大于对有机质含量大于4%4%的土壤类型而言,我的土壤类型而言,我国研究者卜兆宏、李全英提出了修正系数国研究者卜兆宏、李全英提出了修正系数表。表。l使用时,当有机质含量使用时,当有机质含量高于高于4%4%时,先按时,先按4%4%查得查得K K值,再用修正系数表中的值,再用修正系数表中的系数相乘系数相乘,得到最终的得到最终的K K值。值。 (B)查图表法)查图表法遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统高有机质含量土壤的高有机质含量土壤的K值修正系数值修正系数有机质含量有机质含量(g/kg)K值修正系数值修正系数41600.961800.8811000.71001200.61210.5遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l具有代表性的粒级计算法为以下三种模型:具有代表性的粒级计算法为以下三种模型:WischmeierWischmeierEPIC EPIC ShiraziShirazi l对于我国土壤可蚀性的估算问题,最简捷对于我国土壤可蚀性的估算问题,最简捷的方法就是参照国外的研究成果,用我国的方法就是参照国外的研究成果,用我国的实测资料进行验证修证。的实测资料进行验证修证。 (C)粒级计算法)粒级计算法遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lWischmeier Wischmeier 等选用等选用粉粒极细砂粒含量粉粒极细砂粒含量、砂粒含量砂粒含量、有机质含量有机质含量、结构结构和和入渗入渗5 5 项项土壤特性指标,通过分析其与土壤特性指标,通过分析其与土壤可蚀性土壤可蚀性因子因子K K 值值之间的关系,提出了土壤可蚀性之间的关系,提出了土壤可蚀性估算公式:估算公式:l式中式中M 为美国粒径分级制中的(粉粒极细砂)与(100-粘粒)之积,OM 为土壤有机质含量,s 为结构系数,p 为渗透性等级。WischmeierWischmeier模型模型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lEPIC 模型采用考虑模型采用考虑土壤有机碳土壤有机碳和和粒径组成粒径组成资资料来估算料来估算土壤可蚀性因子土壤可蚀性因子K K 值,值,公式如下:公式如下:l式中式中式中,SAN、SIL、CLA 是砂粒、粉粒、粘粒含量,C 则为土壤有机碳含量(),SN1=1-SAN/100。EPICEPIC模型模型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l因以上两式估算因以上两式估算K值需粒径组成、有机质、土壤值需粒径组成、有机质、土壤入渗等多种资料。入渗等多种资料。l在没有足够资料情况下,在没有足够资料情况下,Shirazi提出只考虑提出只考虑几几何平均粒径(何平均粒径(DgDg)来估算来估算土壤可蚀性因子土壤可蚀性因子K K 值,值,公式如下:公式如下:ShiraziShirazi模型模型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l张科利对全国土壤张科利对全国土壤K值根据值根据1:100万土壤图和土万土壤图和土种志资料,运用以上三式估算了全国土壤种志资料,运用以上三式估算了全国土壤K值,值,发现估算值比实际观测值要大,但存在一定的线发现估算值比实际观测值要大,但存在一定的线性关系,关系式如下,通过该关系式可以由估算性关系,关系式如下,通过该关系式可以由估算值来推求实测值,进而得到全国的土壤可蚀性因值来推求实测值,进而得到全国的土壤可蚀性因子子K值。值。我国模型我国模型遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l以上以上K 值单位均为值单位均为美制单位美制单位,tacreh/(100acre.fttonfin)即:吨即:吨英亩英亩小时小时/(百英亩百英亩英尺英尺吨力吨力英寸英寸);l但国际上通常用但国际上通常用公制单位公制单位thah/(haMJmm),即:吨,即:吨公顷公顷小时小时/(公顷(公顷兆焦耳兆焦耳毫米)。毫米)。l两者的换算关系:美制乘以两者的换算关系:美制乘以0.1317公制公制单位单位 (3)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lK 值计算主要依据中国值计算主要依据中国1:400 万土种志和万土种志和土壤图。土壤图。l根据土种志和土壤图的资料,分析土壤类根据土种志和土壤图的资料,分析土壤类别,得到土壤理化性质(沙粒、粉粒、粘别,得到土壤理化性质(沙粒、粉粒、粘粒、有机质、有机碳含量)的栅格图空间粒、有机质、有机碳含量)的栅格图空间分布,再进行分布,再进行K 值计算。值计算。(3)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l全国平均值为全国平均值为0.15;l最大值为最大值为0.26,高值主要集中在,高值主要集中在黄土高原、华北地区、东北南部黄土高原、华北地区、东北南部和新疆北部一些地区;和新疆北部一些地区;l南方的大部分地区南方的大部分地区K 值低于平均值低于平均值以下,不足值以下,不足0.15。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l植被阻止土壤侵蚀的作用主要表现在四个部植被阻止土壤侵蚀的作用主要表现在四个部分:分:地上植株部分对降雨的截留作用;地上植株部分对降雨的截留作用;枯枝落叶层对降低径流流速、增强土壤入枯枝落叶层对降低径流流速、增强土壤入渗和减少径流量的作用;渗和减少径流量的作用;植被根系对固结土壤、增强土壤结构稳定植被根系对固结土壤、增强土壤结构稳定性性植被根系提高土壤抗蚀、抗冲性重要作用植被根系提高土壤抗蚀、抗冲性重要作用(4)植被覆盖因子)植被覆盖因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l因此在研究评价植被与水土流失关系过程中,因此在研究评价植被与水土流失关系过程中,常用的几个常用的几个植被参数植被参数包括包括:植被覆盖度、植被覆盖度、叶面积指数、叶面积指数、植被冠层高度、植被冠层高度、有效根密度,有效根密度,l植被覆盖度植被覆盖度是研究植被与水土流失关系中用是研究植被与水土流失关系中用得最多的一个参数,得最多的一个参数,USLE方程中的植被因方程中的植被因子即基于子即基于植被盖度植被盖度进行。进行。(4)植被覆盖因子)植被覆盖因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lC 因子在因子在1965 年的年的USLE 方程中称为方程中称为种植管种植管理因子理因子(cropping-managementfactor),自),自1978 年修正版的年修正版的USLE 后改称为后改称为覆盖与管理覆盖与管理因子因子(cover and management factor),两),两者的内容基本相同,但后者强调了作物残茬者的内容基本相同,但后者强调了作物残茬覆盖措施对改变土壤侵蚀的影响,覆盖措施对改变土壤侵蚀的影响,指一定条指一定条件下有作物牧草、植被覆盖和实施残茬覆盖件下有作物牧草、植被覆盖和实施残茬覆盖等田间管理土地上的土壤流失量,与同等条等田间管理土地上的土壤流失量,与同等条件下实施清耕的连续休闲地土壤流失量的比件下实施清耕的连续休闲地土壤流失量的比值值,为无量纲参数。,为无量纲参数。(4)植被覆盖因子)植被覆盖因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统lC 值大小不仅取决于值大小不仅取决于作物覆盖作物覆盖、冠层变化冠层变化、残茬覆盖及轮作残茬覆盖及轮作、管理因素管理因素等的综合作用,等的综合作用,还取决于作物不同生长时期还取决于作物不同生长时期侵蚀性降雨侵蚀性降雨的多的多寡,特别是在作物覆盖和田间管理措施所提寡,特别是在作物覆盖和田间管理措施所提供的水土保持作用最差时段内侵蚀降雨的数供的水土保持作用最差时段内侵蚀降雨的数量。量。l所以所以侵蚀性降雨在某地的年内分布状况侵蚀性降雨在某地的年内分布状况则成则成为为影响影响C 值变化的值变化的重要因素。重要因素。(4)植被覆盖因子)植被覆盖因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l另一方面,为了把另一方面,为了把覆盖与管理因素覆盖与管理因素与与侵蚀性侵蚀性降雨降雨的年内分布状况综合起来考虑,必须把的年内分布状况综合起来考虑,必须把作物冠层渐变的一个作物周期划分为若干个作物冠层渐变的一个作物周期划分为若干个时段,以便假定每个时段的作物覆盖和管理时段,以便假定每个时段的作物覆盖和管理对土壤侵蚀的影响是不变的,在此基础上再对土壤侵蚀的影响是不变的,在此基础上再去获取各时段的土壤流失率。去获取各时段的土壤流失率。(4)植被覆盖与管理因子)植被覆盖与管理因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l最后,最后,C 值的计算公式如下:值的计算公式如下:(4)植被覆盖与管理因子)植被覆盖与管理因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l作物覆盖与管理因子作物覆盖与管理因子C 是是USLE 模型中控制模型中控制土壤流失强度的一个重要影响因子,以其土壤流失强度的一个重要影响因子,以其值值的多变性的多变性(美国玉米美国玉米C 值大小有值大小有120 余种余种)和和变化幅度之大变化幅度之大(其值虽在其值虽在01 范围内,但可范围内,但可相差相差23 个数量级个数量级)成为成为USLE 中定量计算中定量计算难度较大的一个因子,也是各国学者研究难度较大的一个因子,也是各国学者研究USLE 的焦点。的焦点。(4)植被覆盖与管理因子)植被覆盖与管理因子C遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(A)基于遥感技术的基于遥感技术的C值计算值计算l利用遥感技术获取利用遥感技术获取C值一般是通过两种方值一般是通过两种方法。法。第一种方法第一种方法土地覆盖分类法;土地覆盖分类法;第二种方法建立植被覆盖度与第二种方法建立植被覆盖度与C值关系值关系遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统基于遥感技术的基于遥感技术的C值计算值计算l遥感遥感在水土流失量的监测中,主要利用遥感资在水土流失量的监测中,主要利用遥感资料现势性强的特点以及植被的光谱特征来获得料现势性强的特点以及植被的光谱特征来获得USLE中的中的C值。值。l遥感植被指数遥感植被指数是一种简单有效的光谱信息指数,是一种简单有效的光谱信息指数,它能定性和定量评价植被覆盖、生长活力及生它能定性和定量评价植被覆盖、生长活力及生物量等,这对物量等,这对C值获取也提供了一种途经。利值获取也提供了一种途经。利用不同时期、不同分辨率的资料可以得到不同用不同时期、不同分辨率的资料可以得到不同时间尺度和空间尺度上的植被覆盖度,从而计时间尺度和空间尺度上的植被覆盖度,从而计算不同时空尺度的算不同时空尺度的C值。值。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(A)遥感土地覆盖分类法遥感土地覆盖分类法l就是用多光谱遥感影像进行土地利用、就是用多光谱遥感影像进行土地利用、土地覆盖分类,然后根据土地利用方式土地覆盖分类,然后根据土地利用方式与植被覆盖情况查与植被覆盖情况查USLE手册提供的不同手册提供的不同类型植被在类型植被在不同覆盖程度、不同降雨侵不同覆盖程度、不同降雨侵蚀条件下的蚀条件下的C值表值表得到得到。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(B)植被覆盖度遥感估算法植被覆盖度遥感估算法lJone D E 最早提出光谱指数法(遥感植最早提出光谱指数法(遥感植被指数法)。他用被指数法)。他用33 个田间试验点进行个田间试验点进行统计分析建立了统计分析建立了NDVI 与与C_factor 的线性的线性关系,相关系数为关系,相关系数为0.67。lErencin 2000利用遥感数据采用土地覆盖利用遥感数据采用土地覆盖分类和光谱指数法获取泰国分类和光谱指数法获取泰国Lom Sak 山山区的区的C 值。值。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(B)植被覆盖度遥感估算法植被覆盖度遥感估算法-NDVIl欧洲土壤局在做欧洲土壤侵蚀评价中根欧洲土壤局在做欧洲土壤侵蚀评价中根据据DEJone 提出的提出的NDVI 指数形式计算指数形式计算USLE_C 值是在大区域尺度上利用粗分值是在大区域尺度上利用粗分辨率遥感植被指数辨率遥感植被指数NDVI 资料计算资料计算C 值最值最有效、最实用的方法。有效、最实用的方法。l其公式为:其公式为:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(B)植被覆盖度遥感估算法植被覆盖度遥感估算法l当然利用植被指数计算当然利用植被指数计算C 值也存在一定值也存在一定问题:问题:由于植被指数只能反映下垫面的植被情况,由于植被指数只能反映下垫面的植被情况,不能反映植被群落结构,也不能反映根系作不能反映植被群落结构,也不能反映根系作用,更不能反映作物管理措施,而这些对用,更不能反映作物管理措施,而这些对C C 因子影响很大。因子影响很大。l尽管如此,在区域尺度,利用遥感植被尽管如此,在区域尺度,利用遥感植被指数提取指数提取C 值仍不失为一种最简便、最值仍不失为一种最简便、最实用的方法。实用的方法。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统我国的我国的C C值估算一般采用蔡崇法的方法。其再值估算一般采用蔡崇法的方法。其再20002000年分析三峡秭归王家桥实测资料,模拟得年分析三峡秭归王家桥实测资料,模拟得出年均出年均c c与茂盛期植被覆盖度的函数关系式,如与茂盛期植被覆盖度的函数关系式,如下:下:(B)植被覆盖度遥感估算法植被覆盖度遥感估算法-fc遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l根据同种地物分布范围内不同时相根据同种地物分布范围内不同时相EVIEVI的最的最大和最小值,建立的线性关系式,生成植被大和最小值,建立的线性关系式,生成植被覆盖度覆盖度fcfc。l植被覆盖度植被覆盖度fcfc的计算公式。的计算公式。(B)植被覆盖度遥感估算法植被覆盖度遥感估算法-fc遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l水土保持措施因子水土保持措施因子P是是采用专门措施后的采用专门措施后的l土壤流失量与顺坡种植时的土壤流失量的比土壤流失量与顺坡种植时的土壤流失量的比值值。lUSLE和和RUSLE模型中,重点讨论了等高耕模型中,重点讨论了等高耕作和梯田两种水土保持措施。作和梯田两种水土保持措施。l等高耕作等高耕作改变微地貌,主要体现在犁沟和犁改变微地貌,主要体现在犁沟和犁垄上,具有改变径流方向,滞留水流,降低垄上,具有改变径流方向,滞留水流,降低流速,泥沙沉积,减少搬运的水土保持功效。流速,泥沙沉积,减少搬运的水土保持功效。(5)水土保持措施因子)水土保持措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l等高耕作的等高耕作的P因子值可以通过实验资料分析因子值可以通过实验资料分析或土壤侵蚀理论模型计算获得。或土壤侵蚀理论模型计算获得。l在在RUSLE中,等高耕作的中,等高耕作的P值与值与犁垄高度犁垄高度、暴雨强度暴雨强度和和犁垄偏离等高线程度犁垄偏离等高线程度有关。有关。犁垄高,则径流不容易溢出,从而减少径流侵犁垄高,则径流不容易溢出,从而减少径流侵蚀。蚀。田间研究表明,大暴雨时等高耕作措施的水保田间研究表明,大暴雨时等高耕作措施的水保效果低于小暴雨。效果低于小暴雨。犁垄偏离等高线时,径流顺坡地上的犁沟向低犁垄偏离等高线时,径流顺坡地上的犁沟向低洼处流动,流量大会使低洼处决口,显然,这洼处流动,流量大会使低洼处决口,显然,这种状况相比无偏离时,土壤侵蚀更严重。种状况相比无偏离时,土壤侵蚀更严重。(5)水土保持措施因子)水土保持措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l与等高耕作相比,与等高耕作相比,梯田梯田不仅可以实现等高耕不仅可以实现等高耕作,还可以把长坡分成短坡,从而减少细沟作,还可以把长坡分成短坡,从而减少细沟间侵蚀和细沟侵蚀,所以梯田的水土保持措间侵蚀和细沟侵蚀,所以梯田的水土保持措施效果更好。施效果更好。l梯田中土壤侵蚀产生的泥沙大部分会淤积在梯田中土壤侵蚀产生的泥沙大部分会淤积在梯田之间或者梯田的其他部位,特别是在梯梯田之间或者梯田的其他部位,特别是在梯田水平、没有径流出口或梯田坡度很小时,田水平、没有径流出口或梯田坡度很小时,梯田这种水保措施效果更加明显。梯田这种水保措施效果更加明显。(5)水土保持措施因子)水土保持措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l除了以上两种水土保持措施,除了以上两种水土保持措施,山坡山坡出现的出现的凹凹面造成的沉积面造成的沉积会降低侵蚀;会降低侵蚀;麦杆捆麦杆捆缓冲、沙缓冲、沙砾渗透和沙包缓冲、砾渗透和沙包缓冲、岩块岩块阻坝也能不同程度阻坝也能不同程度地降低土壤侵蚀。地降低土壤侵蚀。lRUSLE也考虑了这些因素。也考虑了这些因素。l我国的水土保持措施比美国更多我国的水土保持措施比美国更多, 许多学者许多学者根据各地不同情况根据各地不同情况, 通过实验获取适合本地通过实验获取适合本地的的P 因子值。因子值。(5)水土保持措施因子)水土保持措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l蔡崇法通过三峡秭归的王家桥小流域的实验研蔡崇法通过三峡秭归的王家桥小流域的实验研究表明:究表明:农耕地修筑梯田后土壤侵蚀量仅为坡耕地的农耕地修筑梯田后土壤侵蚀量仅为坡耕地的30%;柑橘园地修筑梯田后侵蚀量为坡地的柑橘园地修筑梯田后侵蚀量为坡地的69%。l其对该区域水土保持措施的赋值方案如下:其对该区域水土保持措施的赋值方案如下:自然植被和坡耕地的自然植被和坡耕地的P为为1,农耕梯田为农耕梯田为0.3,柑橘园梯田为柑橘园梯田为0.69,水稻田赋予水稻田赋予0.01.l不同研究区相同水土保持措施不同研究区相同水土保持措施P值赋值方案不值赋值方案不同同。(5)水土保持措施因子)水土保持措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、二、USLE模型进行小流域侵蚀研究模型进行小流域侵蚀研究l研究区:湖北省丹江口市习家店镇五龙研究区:湖北省丹江口市习家店镇五龙池村黑庙沟小流域。流域面积池村黑庙沟小流域。流域面积1.92 km2 , 长长1.37 km, 坡降坡降 17 % , 最高海拔最高海拔400 m, 最低海拔最低海拔280 m, 相对高差相对高差120 m, 属汉江属汉江北岸二级小支流北岸二级小支流, 从北向南汇入丹江水库。从北向南汇入丹江水库。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统l以丹江口库区典型小流域为研究区域以丹江口库区典型小流域为研究区域,通过对通过对实地调查实地调查, 辅助实验室理化分析辅助实验室理化分析, 采用坡面单采用坡面单元法元法, 定量确定各坡面单元土壤侵蚀因子指标。定量确定各坡面单元土壤侵蚀因子指标。l在在ArcGIS 支持下支持下, 建立流域数据库建立流域数据库, 根据土壤根据土壤侵蚀预测模型对数据库实施运算操作侵蚀预测模型对数据库实施运算操作, 进行流进行流域土壤侵蚀量的预测域土壤侵蚀量的预测, 为丹江口库区水土资源为丹江口库区水土资源利用与水土保持提供理论依据和实践范例。利用与水土保持提供理论依据和实践范例。二、二、USLE模型进行小流域侵蚀研究模型进行小流域侵蚀研究遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统数据源数据源l1:10000地形图地形图l土地利用现状图土地利用现状图l土壤图土壤图l近近5年的各月平均降雨量和年平均降雨量年的各月平均降雨量和年平均降雨量遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1)流域坡面单元划分l坡面单元的划分的依据坡面单元的划分的依据:土地利用类型差异土地利用类型差异-土地利用现状图土地利用现状图土壤类型差异土壤类型差异-土壤图土壤图坡度差异图坡度差异图-1:10 000 地形图地形图-Deml三层数据叠加得到流域坡面单元三层数据叠加得到流域坡面单元1)坡面单元划分)坡面单元划分遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2)基于USLE进行侵蚀计算l计算的参数包括:计算的参数包括:降雨侵蚀力降雨侵蚀力R土壤可蚀性土壤可蚀性K坡度坡长因子坡度坡长因子LS植被与经营管理因子植被与经营管理因子C侵蚀防治措施因子侵蚀防治措施因子P1)坡面单元划分)坡面单元划分遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)降雨侵蚀力因子)降雨侵蚀力因子R值值l选择选择FAO通过修订通过修订Fournier 指数指数( MFI) 求算求算R 的方法,既考虑了年降雨总量的方法,既考虑了年降雨总量, 又又考虑了降雨的年内分布考虑了降雨的年内分布, 应用可操作性强。应用可操作性强。l这里这里a取取4.17,b取取-512.整个小流域认定降水分布式均一的,整个小流域认定降水分布式均一的,推求得到推求得到R=291.8519转换为公制单位为转换为公制单位为4967.319遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(2)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K值值l因无因无K值精确计算的数据,采用值精确计算的数据,采用EPIC模模型中型中改进后改进后的的土壤可蚀性因子土壤可蚀性因子K估算法。估算法。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(2)土壤可蚀性因子)土壤可蚀性因子K值值l在黑庙沟流域根据划分的在黑庙沟流域根据划分的52 个坡面单元个坡面单元采集的采集的44 个典型土壤样品个典型土壤样品( 8 个水塘个水塘) , 通过实验室分析通过实验室分析, 得出颗粒组成和有机碳得出颗粒组成和有机碳含量含量, 运用上述公式运用上述公式, 算出各坡面单元土算出各坡面单元土壤的可蚀性因子壤的可蚀性因子K值:值:lK值大小在值大小在 0.230 0.017之间,之间, ( n = 44) 。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(3)坡度坡长因子)坡度坡长因子LSl所采用公式如下:所采用公式如下:遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(4)植被和经营管理因子)植被和经营管理因子Cl根据流域轮作制度的调查资料,通过获取根据流域轮作制度的调查资料,通过获取流域平均地面覆盖度流域平均地面覆盖度c带入蔡崇法提出的带入蔡崇法提出的C与植被类型、覆盖度之间的估算公式。与植被类型、覆盖度之间的估算公式。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(5)侵蚀防治措施因子)侵蚀防治措施因子P遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统结论结论l黑河流域土壤侵蚀模数为黑河流域土壤侵蚀模数为3610.67t/km2,侵蚀强度属中度,远大于水利部颁布的侵蚀强度属中度,远大于水利部颁布的土石山区土壤允许流失量土石山区土壤允许流失量500t/km2,水土,水土流失治理的任务仍十分艰巨流失治理的任务仍十分艰巨l土地利用方式直接影响土壤侵蚀量土地利用方式直接影响土壤侵蚀量,坡耕坡耕地侵蚀量占流域总侵蚀量的地侵蚀量占流域总侵蚀量的78.89%,故,故坡耕地是黑庙沟流域水土流失的策源地。坡耕地是黑庙沟流域水土流失的策源地。遥感地学分析遥感地学分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统结论结论l强度侵蚀等级以上的流域土地面积虽不强度侵蚀等级以上的流域土地面积虽不大,但侵蚀量却占总流域的一半以上,大,但侵蚀量却占总流域的一半以上,且以人为干扰强烈的陡坡地和砂质土壤且以人为干扰强烈的陡坡地和砂质土壤的缓坡地为主,是应重点治理的区域。的缓坡地为主,是应重点治理的区域。l黑庙沟流域可采取的水土保持方法有黑庙沟流域可采取的水土保持方法有3 种种:保土耕作、坡改梯和退耕还林,且以保保土耕作、坡改梯和退耕还林,且以保土工作的效果最强。土工作的效果最强。
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