【摘 要】
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干旱是全球范围内影响最广的自然灾害,也是我国受影响最大的农业自然灾害。干旱因其持续时间长,影响范围广,灾害损失大等特点,逐渐成为当前世界影响最严重的自然灾害之一。严重的干旱能够导致农作物绝收、森林火灾频发、水体面积减少等状况发生。准确监测旱情,掌握其发生发展规律,可以为决策部门提供科学合理的依据,对于减灾防灾具有重要意义。遥感技术具有覆盖范围广、获取速度快、成本低、获取信息丰富等优势,能够有效、大
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干旱是全球范围内影响最广的自然灾害,也是我国受影响最大的农业自然灾害。干旱因其持续时间长,影响范围广,灾害损失大等特点,逐渐成为当前世界影响最严重的自然灾害之一。严重的干旱能够导致农作物绝收、森林火灾频发、水体面积减少等状况发生。准确监测旱情,掌握其发生发展规律,可以为决策部门提供科学合理的依据,对于减灾防灾具有重要意义。遥感技术具有覆盖范围广、获取速度快、成本低、获取信息丰富等优势,能够有效、大面积、实时动态地获取旱情信息,计算各种能直接或间接反映干旱情况的参数或指标,已经成为旱情监测的常用手段。目前已形成多种旱情监测方法。山西省地处我国西北部,是典型的干旱半干旱区,素有“十年九旱”之称。本文以山西省为研究区,基于MODIS地表温度（MOD11A2）、地表反射率（MOD09A1）以及叶面积指数（MOD15A2H）数据,利用温度植被干旱指数（temperature vegetation drought index,TVDI）模型构建原理,分别对模型中的地表温度和植被指数进行了改进和优化,研究的主要内容有:（1）为了降低高程和纬度变化对地表温度LST的影响,研究对LST进行基于DEM和纬度的校正,使之更加准确;（2）为了克服NDVI易饱和和受水汽影响较大的缺点,构建了 EVI-Ts和LAI-Ts特征空间,并对NDVI-Ts（TVDI）、EVI-Ts（TEDI）和LAI-Ts（TLDI）进行了对比和验证,获得了山西省干旱监测的最优模型;（3）考虑夜间温度对地表温度的影响,构建了基于昼夜温差ATs和昼夜均温Ts的VI-Ts和VI-ΔTs特征空间,并对其进行了验证与评估;（4）利用优化模型监测了 2001-2020年山西省农业干旱旱情,并分析了气象因子与农业干旱之间的响应关系。通过研究,得到以下主要结论:（1）对地表温度进行高程和纬度改进后,有效提高了 TVDI监测山西省旱情的精度,并且与实测土壤相对湿度数据的相关性大幅提高,还有效避免产生关于“南旱北湿”、“高旱低湿”的错误。（2）EVI和LAI代替NDVI构建TVDI模型,可以有效避免NDVI关于高植被覆盖区易饱和的缺点,并且NDVI-Ts、EVI-Ts和LAI-Ts特征空间中,利用抛物线拟合干边和湿边效果更好。采用线性和抛物线NDVI-Ts、EVI-Ts和LAI-Ts特征空间构建的六种不同的TVDI模型中,LAI与地表温度Ts构建的抛物线型特征空间TLDIp对旱情的监测效果最佳。（3）基于昼夜均温构建的VI-Ts特征空间ATLDIp无法表征山西省干旱信息,基于昼夜温差构建的VI-ΔTs特征空间DTLDIp对山西省干旱监测的精度低于TLDIp,说明日间地表温度最适合于构建温度植被干旱监测模型。（4）2001-2020年山西省旱情整体呈“北旱南湿”状态,且随着月份的增加,旱情呈先缓解后加重的趋势,具有明显的季节变化特征,主要表现为冬旱和春旱,夏季旱情缓和,在近20年中,旱情整体呈缓解的趋势。（5）山西省干旱受降水量和高温共同影响。这种现象与山西省地形分布有关:晋北地区干旱受降水和高温共同影响,晋中和晋西南地区干旱主要受高温的影响,而晋东南地区由于降水量大且河流众多,其干旱基本不受气候因素的影响。
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