文章目录

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容和章节安排

1.4 技术路线

第二章 研究区域概况以及数据准备

2.1 研究区域概况

2.2 数据来源及预处理

    2.2.1 气象站点数据

    2.2.2 遥感数据

    2.2.3 数据预处理

2.3 本章小结

第三章 气象干旱指数对山东地区干旱的监测与分析

3.1 气象干旱指数的建立

    3.1.1 标准降水指数SPI

    3.1.2 归一化降水距平指数NPA

3.2 结果与分析

    3.2.1 TRMM数据适用性分析

    3.2.2 基于站点数据的山东气象干旱的年际变化特征分析

    3.2.3 基于TRMM遥感数据的山东气象干旱的时空分布特征

3.3 本章小结

第四章 山东农业遥感干旱指数集的构造

4.1 农业干旱指数的建立

    4.1.1 归一化植被指数NDVI

    4.1.2 归一化干旱指数NDDI

    4.1.3 干旱严重程度指数DSI

    4.1.4 温度植被干旱指数TVDI

4.2 不同遥感干旱指数对干旱监测的指示性分析

4.3 本章小结

第五章 遥感农业干旱指数在山东地区对干旱监测的适用性分析

5.1 相关性分析方法及典型干旱期的选择

5.2 结果与分析

    5.2.1 生长季尺度农业干旱指数与SPIs、RSMs的相关性

    5.2.2 月尺度农业干旱指数与SPIs、RSMs在的相关性

    5.2.3 DSI指数时空分布特征及DSI与 SPI-6 的验证分析

5.3 本章小结

第六章 山东农业干旱的时空变化特征分析

6.1 线性趋势分析法

6.2 山东干旱的空间分布特征

6.3 山东干旱的时间变化特征

6.4 山东干旱发生频率的时空变化特征

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 不足与展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

文章摘要:干旱是山东省频发的自然灾害之一,准确的监测干旱的发生时间、严重程度、影响范围,对山东经济的发展、环境的改善有重要意义。目前国内外学者提出了很多干旱监测的指数,而各种指数在不同区域、土地类型、植被类型上,具有不同的适应性。本文在前人研究的干旱监测模型基础上,通过站点实测数据定量评价遥感干旱指数在山东地区的适用性,并进一步分析山东气象干旱和农业干旱的时空变化特征。本文的主要研究内容如下:(1)基于站点实测降水数据和遥感TRMM降水数据,建立气象干旱指数数据集,评价TRMM遥感数据的准确性,并进一步基于标准降水指数和归一化降水距平指数分析山东气象干旱的时空变化特征。研究表明,24个气象站点的降水值与TRMM遥感降水数据值相近,两者的皮尔逊相关性系数为0.95,TRMM遥感数据准确度高。山东地区的秋季月份以及西北地区易发生干旱,气象干旱发生具有频率变高、持续周期变短的趋势。(2)基于MODIS遥感数据,建立归一化干旱指数NDDI、干旱严重程度指数DSI和温度值被指数TVDI农业干旱指数数据集,进一步利用站点实测的相对土壤湿度数据,从不同时间尺度上定量评价农业遥感干旱指数在山东地区的适应性。结果表明:DSI监测山东干旱的准确性整体上依次高于NDDI、TVDI;DSI可以很好地反映由降水不足引起的气象干旱,也可以在部分月份很好地反映由土壤含水量不足引起的农业干旱,可以有效用于山东地区干旱的遥感监测。(3)基于DSI的长时间序列数据集,采用线性趋势分析法和频率分析法,分析2000年至2017年山东干旱空间分布和干旱时空变化特征。从干旱的空间分布特征来看,山东西部地区和中部地区比东部地区更易发生干旱,冬季的1、2月份、春季的3月份易发生连旱,夏季多湿润。从时空演化特征上来看,山东地区干旱波动范围不大,整体上处于正常范围之内。春季干旱的严重程度从2011到2017年持续降低;夏季常年保持湿润;秋季干旱在干旱分界线附近波动。冬季干旱在2006年之后,在干旱分界线下保持波动,整体上有缓解的趋势。山东西部、南部大部分、东北部区域干旱发生的频率整体上在降低,中部以及东南部地区干旱发生的频率在增加,但变化趋势不显著。本文的创新点如下:(1)在评价农业干旱指数适用性的过程中,前人研究大都是根据站点的经纬度的位置来提取遥感数据所对应位置的像元信息,进一步利用站点数据评价遥感干旱指数的适用性。存在站点数据与遥感数据空间不匹配以及站点所在土地类型为非农田的问题,导致评价结果存在较大误差。本文利用土地利用类型分类结果,剔除建设用地区域,然后在地级市尺度上采用均值合成法来计算遥感数据,更加准确地评价遥感干旱指数的适用性。(2)目前针对山东地区长时期干旱监测的研究较少。本文建立了2000-2017年长时间干旱指数数据集,分析了山东地区长时间历史时期的干旱变化规律,为山东地区提供了时效较新、时间序列较长的遥感干旱监测参考依据。

文章关键词:遥感,干旱监测,山东省,适用性,时空分布,

作者单位:童德明 

论文DOI: 10.27262/d.cnki.gqdau.2020.002246

论文分类号: S423;TP79

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文章来源：山东气象 网址: http://sdqx.400nongye.com/lunwen/itemid-90306.shtml

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