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1、受自然資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件限制,氣象狀況對(duì)中國(guó)的糧食生產(chǎn)具有重要影響,干旱、洪澇和凍害是糧食生產(chǎn)中經(jīng)常遭遇的氣象災(zāi)害。干旱、洪澇發(fā)生范圍廣,程度重,對(duì)其遙感監(jiān)測(cè)實(shí)施早,技術(shù)成熟,監(jiān)測(cè)精度較高;凍害相對(duì)較輕,但嚴(yán)重年份受災(zāi)面積、受損糧食也十分驚人。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常氣象變化下作物長(zhǎng)勢(shì),評(píng)估災(zāi)害影響對(duì)國(guó)家的糧食安全及貿(mào)易政策具有參考意義。 凍害后果常通過(guò)田間觀測(cè)獲知,費(fèi)時(shí)費(fèi)力、主觀性強(qiáng)、覆蓋面積小,并且凍害對(duì)作物造成的損害還具有隱蔽性
2、和延遲性,田間調(diào)查常會(huì)低估受災(zāi)面積及受災(zāi)程度,災(zāi)損量也缺乏客觀性,必將影響災(zāi)害評(píng)估。遙感技術(shù)具有的監(jiān)測(cè)范圍大、信息更新快、客觀準(zhǔn)確、成本相對(duì)低廉、不受地點(diǎn)限制等優(yōu)點(diǎn)使農(nóng)業(yè)成為應(yīng)用最早領(lǐng)域之一。 凍害發(fā)生與作物本身、低溫程度及持續(xù)時(shí)間有關(guān),目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該危害的遙感監(jiān)測(cè)和災(zāi)害評(píng)估主要集中在地表溫度反演、種植面積及分布的確定、冷害災(zāi)損評(píng)估等方面。隨著高光譜、高空間分辨率傳感器的應(yīng)用,冠層溫度反演精度的提高,通過(guò)作物遭受凍害后植被指數(shù)及
3、冠層溫度的差異來(lái)更精確定量的遙感監(jiān)測(cè)凍害變?yōu)榭赡堋?為此,本文以?xún)龊δM,實(shí)測(cè)棉花苗期、冬小麥拔節(jié)期凍害后高光譜曲線特征及生理生態(tài)參數(shù),探尋凍害程度與它們內(nèi)在的定量關(guān)系,為遙感監(jiān)測(cè)凍害提供先驗(yàn)知識(shí);根據(jù)農(nóng)作物災(zāi)害統(tǒng)計(jì)、發(fā)育、產(chǎn)量資料,結(jié)合統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及野外調(diào)查數(shù)據(jù),選擇了發(fā)生在1998年3月22日的冬小麥霜凍害、2001年8月初的棉花凍害作為遙感監(jiān)測(cè)凍害驗(yàn)證對(duì)象。 研究主要結(jié)果如下:
4、 (1)凍害嚴(yán)重影響了植株活性,隨著凍害溫度降低,凍害程度加深,葉片葉綠素含量降低,光合速率、蒸騰速率減弱,后期生長(zhǎng)中葉溫較高,凍害程度與農(nóng)藝參數(shù)間呈現(xiàn)顯著性關(guān)系。 (2)凍害對(duì)葉片或冠層的高光譜曲線產(chǎn)生了一定影響,對(duì)于棉花,凍害處理與對(duì)照的光譜曲線線形、反射率大小的差異并不明顯,利用其差異來(lái)表現(xiàn)凍害脅迫程度,效果并不理想,此結(jié)果與現(xiàn)實(shí)中觀測(cè)的植株外觀矛盾;對(duì)于冬小麥,凍害后短期內(nèi)高光譜曲線差異并不明顯,隨著時(shí)間推移,內(nèi)在傷
5、害才開(kāi)始表現(xiàn)出來(lái),凍害組冬小麥葉片過(guò)早變黃,其高光譜曲線在黃、紅波段反射率明顯增強(qiáng),曲線呈現(xiàn)水平,這也印證了作物凍害的潛在危害。 (3)凍害后高光譜曲線特征部位值方面。冬小麥?zhǔn)軆龊Τ潭扰c各類(lèi)特征部位值、歸一化植被指數(shù)呈現(xiàn)顯著相關(guān)性,這些顯著的定量關(guān)系為遙感監(jiān)測(cè)提供了先驗(yàn)知識(shí)。 (4)利用ETM+影像對(duì)棉花結(jié)桃期發(fā)生的凍害進(jìn)行了監(jiān)測(cè)遙感。無(wú)論是獲取凍害區(qū)域的植被指數(shù),還是反演的冠層溫度,其變化差異與凍害模擬試驗(yàn)獲得的結(jié)果相
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