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基于Landsat8数据的那曲地区土壤水分反演研究开题报告

 2022-01-16 08:01  

全文总字数:2848字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

全球气候变化与人类的生存和可持续发展息息相关,而在全球气候变化的研究中,土壤湿度作为一个不可或缺的参数,发挥着重要的作用。

首先,土壤水分是植物水分的直接来源,决定着植物的生长状况的好坏,因此测量土壤水分具有重要的实际意义。植物根系本身的发生、发育和生理变化在很大程度上取决于土壤的水分状况,且根系与土壤水分之间相互依存,相互制约,具有明显的相关性。同时,土壤水分处于地表与大气之间相互作用的交界面上,起到了控制和调节地面和大气之间的相互作用,集成了很多地表水文特征的环境指标,反映了在气候、气象和水文等共同作用下的当前地表状况,对气候、气象、水文等都具有重要的意义和很高的应用价值。因此,如何准确、快速地获取大区域地表土壤水分数据并对其进行反演便成为值得研究的重要内容。

传统的监测土壤水分的方法有:烘干称重法、中子仪探测法、电阻法等。这些方法获得的是特定的点数据,在小范围内具有较高的检测精度;但在大范围内难以反映土壤水分状况及其变化情况,并且使用的仪器昂贵,费时费力,时效性不高。而土壤水分遥感反演技术,是根据测定土壤表面所反射或发射出的电磁波能量,对不同波段的像元亮度值与土壤水分之间的线性/非线性关系进行拟合,从而反演土壤水分含量。遥感技术优于传统测定方法的地方在于其能够快速、长期地提供地表反射或辐射的电磁波信息,并且其监测范围广、速度快、成本低等特点,因而土壤水分遥感反演技术已成为研究热点和前沿之一

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2. 研究的基本内容

论文的主要内容有:在熟悉各种土壤水分反演遥感方法的理论基础和优缺点的基础上,根据那曲地区的Landsat8数据,以及那曲地区的地形特征,利用ENVI遥感图像处理软件,针对性选择可见光-近红外波段反演法、热红外波段反演法、微波遥感法或者波段融合法等多种光学反演方法对那曲地区的土壤水分进行反演从而获得该地区的土壤水分的相关状况,并根据反演结果分析那曲地区土壤水分的分布特征以及影响土壤水分状况的具体因素。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

整个过程大致可分为四个阶段:

1准备阶段:具体任务是查看各类有关于土壤水分光学反演的资料,包括各种国内外的论文和其他相关文献以及那曲地区的相关资料,并且将相关数据下载准备好;

2实施阶段:论文的主体阶段,要将第一步准备好的数据进行相关的预处理,并且将处理好的数据选择恰当的反演方法进行反演,数据处理过程中需要根据需要及时进行方法调整;

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4. 参考文献

[1]徐沛,张超,土壤水分遥感反演进展(西南林业大学)

[2]晏红波,周国清,地表土壤湿度光学遥感反演方法进展

[3]殷超,周忠发,谭玮颐,王平,冯倩,基于微波与光学遥感的石漠化地区土壤剖面含水率反演模型研究

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