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本文将遥感技术用于贵州地区的干旱监测与城市内涝防治的应用研究,主要研究成果与创新点如下:
1)对基于植被指数-地表温度空间的遥感干旱监测指标进行了试验目前基于NDVI-Ts空间的TVDI是遥感干旱监测研究和应用的一个热点,本文对TVDI指标在贵州地区的应用进行了试验,并应用基于EVI-Ts空间的TEVDI指标监测区域干旱。与TVDI相比,TEVDI对历史典型干旱的监测结果与气象台站的干旱监测结果相关性更高,说明TEVDI具有很高的应用和研究价值,可以在区域干旱监测中发挥更大的作用。
2)应用遥感水分指数监测区域干旱,提出基于水分指数-地表温度空间的干旱监测指标针对MODIS传感器提出的归一化差异水分指数NDWI曾被用于地表覆盖分类、森林冠层单位面积含水量计算、植被物候变化、水质监测、火灾监测等方面的研究。应用蒙特卡洛方法分析了MODIS-NDWI对植被覆盖条件和植被水分含量的敏感性,结果证明NDWI比常用的植被指数更适于监测地表水分状况变化,因此可用于区域干旱监测。基于NDWI-Ts空间提出了新的干旱监测指标TWDI(Temperature-Wetness Drought Index),该指标综合考虑了水分状况和地表温度条件,在参与试验的所有遥感监测指标中,TWDI与气象台站的干旱强度指数相关程度最高,这在一定程度上证明了TWDI的监测结果的可靠性。
3)针对MODIS传感器提出了新的大气水汽反演模型根据NCEP/NCAR月平均再分析数据的分析结果,大气水汽含量PWV变化与区域干旱趋势分布有一定的相关性。但NCEP/NCAR是大尺度监测的结果。为了提高大气水汽监测的精度,提出了基于MODIS传感器的大气水汽反演模型。该模型在贵州地区的试验精度好于NASA发布的同期数据,因此使用该模型可以从公里尺度上观测大气水汽含量分布状况,为在更高空间分辨率下分析大气水汽——干旱的关系奠定了基础。
4)开展了遥感干旱指数用于分布式水文模型的研究分布式水文模型具有可靠的物理基础,对水文过程的描述更加接近客观世界。通过遥感数据可以较好地描述地表覆盖、地形等影响水文过程的自然条件特征,但是目前遥感(尤其光学遥感)在探测土壤水分含量、蒸散发等水文参数方面的应用尚不成熟。应用国际分布式水文模型比较项目的公开数据进行试验,结果表明从遥感影像得到的干旱指数与蒸发散、土壤含水量等参数具有很好的相关性,证明了遥感数据在分布式水文模型中的应用潜力。
5)设计开发了适用于山地城区的暴雨内涝模型目前天津、南京、南昌等城市采用的城区暴雨内涝模型在地形复杂的城区中应用受到了限制,利用遥感技术的优势,设计开发了新的城区暴雨内涝模型,该模型在贵阳城区暴雨内涝模拟方面收到了很好的应用效果,具有一定的推广价值。