基于TROPOMI叶绿素荧光遥感的冬小麦旱情监测

摘要：

针对太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced chlorophyll Fluorescence,SIF)可以有效指示陆表植被水分胁迫的特点,提出了归一化叶绿素荧光干旱指数(Normalized SIF Drought Index,NSDI)用于黄淮海地区冬小麦旱情监测.该方法首先基于哨兵-5p卫星(Sentinel-5p)对流层观测仪(Tropospheric Monitoring Instrument,TROPOMI)传感器反演得到的SIF原始产品集,通过0.1°等经纬步长栅格化处理为空间连续数据,然后基于时间序列分析进行了缺失值线性插补,再经过S-G滤波重建获得了高时空分辨率荧光数据集.以此数据集为基础,结合研究区冬小麦分布数据构建NSDI指数.通过选取典型旱情事件对比分析,NSDI指数与同期归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)以及温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Drought Index,TVDI)都有良好的相关性,其中与NDVI的R2为0.60,与TVDI的R2为0.41;NSDI指数与野外土壤水分调查结果也高度相关,其中河北样区R2为0.53,山东样区R2为0.54,整体R2为0.51;通过物联网监测数据分析显示,NSDI指数可以在优于2d的滞后期内响应旱情的变化,其变化趋势与田间土壤水分保持高度相关.实验结果表明:NSDI指数可以在时空尺度上有效指示黄淮海地区冬小麦旱情.

关键词：太阳诱导叶绿素荧光(SIF);旱情监测;NSDI指数;Sentinel-5p;TROPOMI

所属期刊栏目：36

分类号：S423;TP79(气象灾害及其防御)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1057-1071