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东亚飞蝗灾害的遥感监测机理与方法研究

韩秀珍

  我国是农业大国,蝗灾同水灾、旱灾并列为农业三大灾害。蝗灾不发则已,一发则赤地千里,不可收拾。近年来,全球气候变暖、连续干旱,我国14个省200多个县,同时爆发蝗虫灾害,面积超过200多万公顷,对我国农业生产造成严重威胁。因此,2002年2月国家计委发布《实施应用高技术控制我国蝗灾产业化专项的公告》。中科院遥感所,农业部全国农业技术推广中心,河北省计委联合开始在环渤海湾地区研究东亚飞蝗灾害,同时中科院遥感所开始了环渤海湾东亚飞蝗灾害的遥感监测机理和方法研究,本论文就是在该项研究的基础上完成的,主要成果体现在以下方面:(1)提出了对基于东亚飞蝗灾害建立全生育周期综合遥感监测新模式当前国际上运行的遥感虫害(包括蝗虫灾害)监测系统一般是灾情后发挥作用。本研究提出了针对东亚飞蝗灾害建立全生育周期综合遥感监测新模式,将灾后监测扩展为孵化期、发育期、成虫期三个阶段监测,即:应用遥感数据对蝗虫栖息地生境特征及蝗害发生不同阶段进行多尺度多时相连续监测和分析,揭示生境特征变化与蝗虫种群发生、发育之间的关系机理,利用多元数据融合和数量分析方法建立蝗虫种群密度-生境指标-地面光谱-遥感影像之间的定量模型。从遥感层面为研究蝗害发生趋势和防治途径提供科学方法和依据。(2)东亚飞蝗生育环境要素的遥感探测机理和方法研究通过野外实地探测蝗虫孵化期地表水热条件,建立遥感反演水热参数与实测参数之间的关联模型,建立野外实测东亚飞蝗生长发育期环境指标、地面光谱、遥感影像提取参数之间的相关关系;对比研究植被要素对飞蝗生境的响应;开展了野外同步实验,验证遥感反演生物物理参数的可靠性,估算了不同尺度1000m,250m和30m)遥感数据反演参数的精度;在蝗区大尺度范围内利用了低空间分辨率、高时间分辨率的MODIS数据,对东亚飞蝗孵化的水热条件和植被要素进行了实时动态监测;在黄骅、天津大港蝗区利用高分辨率Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM数据进行东亚飞蝗的栖境条件监测。(3)应用3S手段将多源数据融合进行蝗虫灾害监测的综合分析在对蝗虫生物性分析数据、地面实测环境要素的统计数据、遥感反演的水热条件、植被要素、多年气候数据、历史蝗灾记录、蝗害发生时有关数据进行集成和分析的基础上,提供孵化出土爆发地、蝗虫密集生长区域、迁移方向、灾情评价以及来年孽生地预测:实现蝗虫发生量与灾害预测,并生成蝗灾发生程度和分布区域的空间分布图。(4)本研究将成为“35+C+W”(遥感、地理信息系统、全球定位系统、通讯、网络)集成技术建成的东亚飞蝗监测系统的核心内容。……   
[关键词]:东亚飞蝗;生物性;环境参数;遥感监测机理
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)2003年