春季农作物风沙灾害遥感数据监测技术

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1、春季农作物风沙灾害遥感数据监测技术　　春季是农作物出苗的时期，地表异常干燥松散，抗风蚀能力很弱，在有大风刮过时，就会造成农作物大面积倒伏、植株折断、籽粒或果实脱落，减产严重。2009年4月16日，阿克苏市遭遇大风沙尘暴天气，持续时间近3小时，瞬间风速达到24．6m/s。这次大风沙尘天气风力强、范围广、持续时间长、影响大。传统的风沙灾害监测与评估方法主要通过大田抽样调查的方法估算受灾面积和其分布情况。这种方法需要大量的田间调查工作，很难在区域尺度上实现灾害的及时准确监测。因此，快速获取风沙灾害发生区域的范围、受灾程度

2、等信息，客观地反映风沙灾害发生的真实情况，并制定一套实时、快捷、方便、有效的风沙灾害监测方法已迫在眉睫。　　由于遥感数据能够快速、准确、大范围评估农作物的灾害情况，使得卫星资料监测自然灾害受到广泛关注，并已成为研究热点。Tapia－Silva等利用农作物的归一化植被指数标准生长曲线和遥感数据分类方法估计农作物受洪水灾害的损失;BaojuanZheng等利用多时相Landsat数据计算归一化耕作指数分析了作物残茬覆盖情况;王堃等通过定量分析收获季节内多时相NDVI(NormalizedDifferentialVege

3、tationIndex，NDVI)的变化大小和变化过程，实时监测研究区内玉米种植地块的收获期;南颖等通过对比分析台风前后长白山归一化植被指数，提取了长白山自然保护区内遭受台风袭击后的灾区范围;董燕生等根据冻害发生的时间和冬小麦的生长特征选择冬小麦越冬前分蘖期和年后起身期作为冻害分析的关键生长期，基于多时相HJ－1CCD遥感数据和统计方法分析了冬小麦冻害影响范围和受灾程度的遥感评估。　　基于以上灾情监测方法，运用多时相遥感数据的灾情评估指标变化分析是监测农作物灾情的重要方法。考虑到风沙灾害监测的时效性，中分辨率成像光

4、谱仪(Moderate－resolutionImagingSpectroradiometer，MODIS)具有高时间分辨率和数据空间覆盖范围广的特点，在农作物遥感监测方面具有独特的优势。文中以阿克苏市为例，选择多时相MODIS数据产品，通过建立风沙灾害评估指标，获得灾情影响的农作物种植面积，为防灾减灾机构提供有力的信息支持。　　　　1材料与研究方法　　1．1研究区概况　　阿克苏市位于新疆天山南麓、塔克拉玛干沙漠西北边缘，属暖温带干旱气候地区，降雨量稀少，蒸发量大，气候干燥，适宜各类农作物生长，是国家重要的商品粮、商

5、品棉基地。2000～2010年，阿克苏市发生沙尘天气共582天，8级以上大风82次，其中以4月次数最多。风沙灾害已成为阿克苏市农作物出苗期主要自然灾害之一，严重制约了农作物生产的发展。　　1．2数据与预处理　　(1)研究时间选择。根据阿克苏市地面气象观测站提供的总云量资料，选取无云的时间，即4月15日(农作物风沙灾害前)、4月17日(农作物风沙灾害后)和4月29日(农作物风沙灾害恢复期)作为农作物风沙灾害研究时间。为了对风沙灾害指标阈值的确定，需要选择季节相近的研究区农作物正常生长晴空图，时间分别为2010年4月2

6、2日、23日和24日。　　(2)MODIS数据及预处理。根据研究时间，此次共使用2009年4月15日、17日和29日，以及2010年4月22日、23日和24日的250mMODIS日地表反射率产品(MOD09GQ)影像6期，2009年逐年合成500m土地覆盖类型产品MCD12Q1影像1期。对这些遥感数据均采用MODIS重投影工具进行重采样和拼接处理，转换成tif格式。根据土地覆盖类型产品中第一类国际地圈生物圈计划(IGBP)全球植被分类方案，选择第12类(农作物)提取阿克苏市的农作物种植区。　　1．3研究方法　　1．

7、3．1风沙灾害植被指数变化情况　　利用遥感监测风沙对农作物的灾害，通常是利用地表植被状况、特征等指标监测作物风沙灾害的情况。