基于遥感影像对土壤水分反演的分析-农业水土工程专业论文.docx

论文题目：基于遥感影像对土壤水分反演的研究 专 业：地图学与地理信息系统 硕 士 生：吴 超 (签名) 指导教师：郭力宇 (签名) 摘 要 土壤水分是监测土地退化的一个非常重要的指标，是气候、水文、生态及农业等领 域的主要参数，在地表与大气界面的水分和能量交换中起着重要作用。土壤水分的状况 同样也可以反映出生态环境的健康状态，也是旱涝自然灾害发生的敏感指示因子之一。 因此，使用遥感手段反演土壤水分，不仅能够克服传统监测方法费时、费力和以点带面 等缺点，而且能够实现快速、及时和动态的监测与评估。遥感能够快速方便地获取大区 域的地表信息，因此，使用遥感手段监测土壤水分意义重大。 本文在收集整理国内外关于使用遥感定量反演土壤水分的相关研究资料以及甘肃 省白银市的遥感影像数据、DEM 数据和气温数据的基础上，以甘肃省白银市作为研究 区域，根据太阳光线与实际地形之间的几何关系，利用 DEM 数据，考虑山地坡度、坡 向和遮蔽等的影响，通过地理信息系统技术建立了起伏地形下天文辐射分布式计算模 型，可准确计算山地天文辐射空间分布；同时对气温参数进行了高程、坡度、坡向和地 形遮蔽等地形因子的订正，更为精细地表达了局地温度的空间分布差异；再结合 Landsat5/TM6 遥感数据，运用单窗算法反演可得到地表温度；根据地表温度可计算出温 度植被干旱指数，运用 ENVI 的空间建模工具，可反演得到温度植被干旱指数分布图， 从而准确地研究区域的土壤水分状况。 实验结果表明，此方法较好地反映了白银市土壤的相对干旱状况，是一种充分考虑 地形因子影响的监测土壤水分比较有效的方法。 关 键 词：遥感影像；土壤水分反演；DEM；地形因子；单窗算法；温度植被干旱指数 研究类型：基础研究 Subject ：Soil Moisture Inversion based on Remote Sensing Image Specialty ：Cartography and Geographic Information System Name ：Wu Chao (Signature) Instructor ：Guo Liyu (Signature) ABSTRACT Soil moisture is an important index for monitoring land degradation, and is also a main parameter in climate, hydrology, ecology, agriculture and other fields. It plays an important role in the exchange of water and energy in surface and atmosphere. At the same time, the condition of soil moisture can reflect the health status of ecological environment, which is also one sensitive indicative factor of natural disasters, such as drought and flood. Remote sensing is a method of retrieving soil moisture, which can not only overcome the shortcomings that are time-consuming, laborious, and point to an area in traditional monitoring, but also can achieve monitoring and evaluation fast, timely and dynamical. It is highly significant to monitor soil moisture by means of remote sensing, which can provide information on large area quickly and easily. In this paper, we have collected related research materials which are using remote sensing retrieving soil moisture quantitatively at home and abroad, remote sensing image data, DEM data and temperature data in th