TRMM 3B43降水数据在云南地区的降尺度适用性评价

借助云南省2009−2018年25个气象站点逐月降水量分析TRMM 3B43降水数据特征,利用相关系数(R)、偏离率(BIAS)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差对TRMM 3B43月降水数据和各站点进行适用性分析,并探讨该数据与海拔、坡度、坡向之间的关系,最后将TRMM 3B43月降水数据降尺度至季、年尺度,并对其进行适用性评价,为复杂地形地区开展区域降水研究、水文预报等提供可靠降水产品数据。结果表明:(1)TRMM 3B43降水数据与实测降水数据变化趋势基本一致,降水量均表现为西多东少、南多北少,且大致随海拔高度呈阶梯式分布;(2)TRMM 3B43月降水量与实测降水量具有极显著相关性,R高达0.9392,BIAS接近0,且TRMM 3B43降水数据在25个站点R值均超过0.735,大多数站点的偏离度和误差较小,其整体精度较高;(3)TRMM 3B43数据精度受坡度的影响比海拔、坡向大,但多数站点在不同海拔高度、坡度和坡向的精度均较高,适用性较强,尤其是海拔位于1000−2000m、坡度小于4°、坡向位于160°−240°的站点数据适用性更强;(4)降时间尺度后的TRMM 3B43数据相关系数稍有降低,误差变大,尤其是在冬季和年尺度适用性稍差。TRMM 3B43月降水数据在云南地区具有较高的精度,可为地面降水数据提供有效补充。

基于MODIS数据的滇中地区干旱监测

【目的】开展滇中地区干旱监测研究,分析旱情时空变化。【方法】以2012―2016年的MODIS地表反射率产品和地表温度产品数据为数据源,利用植被状态指数(VCI)、距平植被指数(AVI)和温度条件指数(TCI)进行滇中地区的干旱监测,并利用上述指数建立了适用于滇中地区的干旱模型DI,结合滇中地区气象站观测的资料而建立的相对湿度指数(RMI),对滇中地区旱情进行综合评价。【结果】通过VCI、AVI和TCI反演干旱发现,滇中地区旱情主要发生在1―5月、11―12月,VCI与AVI反演效果一样,而TCI弱于二者。干旱模型指数DI_1比DI_2效果好,基于DI_1旱情监测分析认为,滇中地区旱情主要以轻、中旱为主,滇中西北部、东部干旱发生率较高。1―5月,极旱、重旱发生率较高,11―12月以中、轻旱为主。【结论】干旱模型指数DI_1能够很好地表达滇中地区干旱情况。

DEM不同分辨率对地形因子提取的不确定性

地形因子的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用,通过对地形因子计算和分析,为以上研究提供一定的参考。基于DEM(数字高程模型)的ASTER GDEM V2_30m数据,以云南省保山市隆阳区为研究区,提取该区的坡度与坡向等地形指标,分析不同分辨率(30 m、60 m、90m、120 m)下的地形因子的差异性。结果表明:随着分辨率降低,隆阳区坡度向中等级坡度集中,陡坡区域缩小,即坡度从集中在35°~45°区域向≤5°和15°~25°区域集中;不同空间分辨率对坡向提取也有不确定性的变化,但影响程度没有坡度大。因此在土壤侵蚀等模型中对地形因子进行估算时,需要充分考虑分辨率的影响。

基于改进型遥感生态指数(MRSEI)模型的滇中地区生态环境质量研究

以云南省滇中地区为研究区,以MODIS、DEM、社会经济数据等为数据源,构建改进型遥感生态指数(MRSEI)模型探究滇中地区生态环境质量变化情况,采用变异系数、Theil-Sen Median趋势度、空间自相关等方法分析生态环境质量的时空变化特征,利用地理探测器分析生态环境质量差异的主导因素。结果表明:(1)整体上,2000—2018年滇中生态环境质量有所改善,但程度不明显,生态环境质量变化稳定,楚雄州生态环境质量状况最佳;(2)滇中县域生态环境质量呈现正相关性空间聚集特征。从滇中地区西部到东部表现出高高聚集—低低聚集—无显著性的经度地带性空间格局,西部生态环境质量优于东部地区;(3)在地形分布上,海拔3000 m以上、坡度>20°~30°的区域生态环境质量较佳,生态环境质量较差的区域与人口聚集区分布特征一致;(4)绿度(NDVI)、湿度(WET)与生态环境质量之间呈正相关,而干度(NDBSI)、热度(LST)、人口、GDP等与生态环境质量之间呈负相关。多因子间的交互作用对生态环境质量影响明显,其中NDVI等受人类活动影响较大的自然因子与社会经济因子间的交互作用对生态环境质量造成的影响较大。

基于遥感数据的北回归线云南段旅游气候适宜性评价研究

以云南省北回归线地区为研究区,以MODIS遥感数据为基础,反演地表温度和归一化水汽指数(NDMI),并结合气象插值数据,改进温湿指数(MTHI)、风寒指数(WCImod)、风效指数(WEImod)和综合舒适度(CCImod),重新构建人体健康舒适指数(BHCI),进而分析评价2018年研究区旅游气候舒适度.结果表明:①MTHI、WCImod、WEImod和CCImod均能较好地反映气候舒适情况,表明研究区具有寒暑短促、舒适长连的特点.②BHCI和MTHI、WEImod具有相似的时空分布,能清晰地反映气候交替对人体健康带来的影响.③研究区3—11月处于舒适期,其对应春季、夏季和秋季,均适合作为长期旅游的最佳时间,而1—2月和12月,研究区处于较舒适期,人们也可以考虑进行短期活动.

基于地理加权回归模型和不同植被特征参数的TRMM 3B43降尺度研究——以云南省为例

为了将空间分辨率约为27 km×27 km的热带降水测量计划卫星(TRMM)3B43数据降尺度为1 km×1 km,并对比不同植被参数下TRMM 3B43降尺度效果,以云南省为研究区,TRMM 3B43卫星降水数据、MOD13 A3归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)数据、MOD17A2H GPP数据、气象站点月降水数据等为数据源,基于地理加权回归模型,开展不同植被特征参数的TRMM3B43降水数据降尺度研究,采用线性相关系数、偏离率和均方根误差验证云南省整体、不同气候区及单气象站点TRMM数据的降尺度精度.结果表明,不同植被特征参数中,以植被总初级生产力、NDVI数据为基础的降尺度结果为佳,利用EVI进行降尺度的结果较差;各时间尺度下,以月尺度的降水数据降尺度结果最佳,其中降雨量较多的月份相关性更高,其次为季节尺度,其中以秋季降尺度最佳,年尺度下的降尺度综合精度评价结果较差;不同气候带下,边缘热带区域内TRMM降尺度效果最佳,其次为南亚热带和中亚热带,高原气候区TRMM降尺度结果稍差;单气象站点中,江城、丽江等站点处的TRMM降尺度效果最佳,贡山站点降尺度效果最差,与立体气候特征显著有联系.

空间约束及其在遥感图像信息提取中的应用研究

遥感卫星技术的发展使得高空间分辨率的遥感图像得到了更广泛的应用。然而,由于高空间分辨率遥感图像通常具有高的类内方差,因此限制了许多遥感信息提取方法的性能。为解决此类问题,遥感图像中像素间的空间约束成为研究热点,并取得了一些研究成果。整体上,这些成果缺少联系和系统性。鉴于此,本文基于近20年来发表的100余篇相关文献,对现有空间约束流程、应用场景和方法进行了归纳与总结,对各类空间约束方法进行了原理解释及优缺点的比较。最后,本文分析了空间约束方法的发展趋势,列举了空间约束研究存在的不足,并对空间约束方法的研究提出了建议。