论述遥感技术在土壤墒情监测中的应用ppt课件.ppt

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1、论述遥感技述遥感技术在在土壤土壤墒情情监测中的中的应用用 整整 体体 内内 容容引言引言引言引言1 1目前目前目前目前国内国内国内国内外的外的外的外的研研研研究究究究进进展展展展3 3土壤土壤土壤土壤墒墒情情情情遥遥遥遥感感感感研研研研究的究的究的究的趋势趋势与与与与展望展望展望展望5 5相相相相关概关概关概关概念念念念与与与与技技技技术术的的的的简简介介介介2 2遥遥遥遥感在土壤感在土壤感在土壤感在土壤墒墒情情情情监测监测上的方法上的方法上的方法上的方法综综述述述述4 4 引引 言言水分是天然土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤物理性质，制水分是天然土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤物

2、理性质，制水分是天然土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤物理性质，制水分是天然土壤的一个重要组成部分。它不仅影响土壤物理性质，制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，也是构成土壤肥力的约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，也是构成土壤肥力的约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，也是构成土壤肥力的约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动，也是构成土壤肥力的一个重要因素；而且其本身更是一切作物赖以生存的基本条件。土壤一个重要因素；而且其本身更是一切作物赖以生存的基本条件。土壤一个重要因素；而且其本身更是一切作物赖以生存的基本条件。土壤一个重要因素；而且其本身更是一切作物赖以生存的基本

3、条件。土壤墒情是农田耕层土壤含水率的俗称，指作物主要根系活动层内的土壤墒情是农田耕层土壤含水率的俗称，指作物主要根系活动层内的土壤墒情是农田耕层土壤含水率的俗称，指作物主要根系活动层内的土壤墒情是农田耕层土壤含水率的俗称，指作物主要根系活动层内的土壤水分状况，是作物生长的控制性因子之一。土壤墒情的监测是灌区灌水分状况，是作物生长的控制性因子之一。土壤墒情的监测是灌区灌水分状况，是作物生长的控制性因子之一。土壤墒情的监测是灌区灌水分状况，是作物生长的控制性因子之一。土壤墒情的监测是灌区灌溉系统优化配水的关键技术之一。它也是影响农业生产诸多因素中的溉系统优化配水的关键技术之一。它也是影响农业生产诸

4、多因素中的溉系统优化配水的关键技术之一。它也是影响农业生产诸多因素中的溉系统优化配水的关键技术之一。它也是影响农业生产诸多因素中的一个重要因素，在空间、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生一个重要因素，在空间、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生一个重要因素，在空间、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生一个重要因素，在空间、时间上的分布变化将直接影响到农作物的生长发育和农作物最终的收成。因此，研究和了解土壤墒情，无论在理长发育和农作物最终的收成。因此，研究和了解土壤墒情，无论在理长发育和农作物最终的收成。因此，研究和了解土壤墒情，无论在理长发育和农作物最终的收成。因此，研究和了解土壤墒情

5、，无论在理论上还足生产上都有着重要意义。然而，大面积范围实时土壤墒情论上还足生产上都有着重要意义。然而，大面积范围实时土壤墒情论上还足生产上都有着重要意义。然而，大面积范围实时土壤墒情论上还足生产上都有着重要意义。然而，大面积范围实时土壤墒情(干干干干旱、土壤湿度旱、土壤湿度旱、土壤湿度旱、土壤湿度)监测却是世界公认的难题。如果不能做到很好的监测和监测却是世界公认的难题。如果不能做到很好的监测和监测却是世界公认的难题。如果不能做到很好的监测和监测却是世界公认的难题。如果不能做到很好的监测和预防措施，将会出现重大旱情。预防措施，将会出现重大旱情。预防措施，将会出现重大旱情。预防措施，将会出现重大

6、旱情。引言引言干旱是全球最为常见的自然灾害，据测算每年因干旱造成的全球经济干旱是全球最为常见的自然灾害，据测算每年因干旱造成的全球经济干旱是全球最为常见的自然灾害，据测算每年因干旱造成的全球经济干旱是全球最为常见的自然灾害，据测算每年因干旱造成的全球经济损失高达损失高达损失高达损失高达60608080亿美元，远远超过了其它气象灾害。我国自然灾害亿美元，远远超过了其它气象灾害。我国自然灾害亿美元，远远超过了其它气象灾害。我国自然灾害亿美元，远远超过了其它气象灾害。我国自然灾害中中中中7070为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害的为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害的为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害

7、的为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害的5050左右。日益严左右。日益严左右。日益严左右。日益严重的全球化干旱问题已经成为各国科学家和政府部门共同关注的热点。重的全球化干旱问题已经成为各国科学家和政府部门共同关注的热点。重的全球化干旱问题已经成为各国科学家和政府部门共同关注的热点。重的全球化干旱问题已经成为各国科学家和政府部门共同关注的热点。而用遥感监测干旱，一直是科学界公认的难题。常规的监测方法有土而用遥感监测干旱，一直是科学界公认的难题。常规的监测方法有土而用遥感监测干旱，一直是科学界公认的难题。常规的监测方法有土而用遥感监测干旱，一直是科学界公认的难题。常规的监测方法有土钻取土称重和中子仪

8、法，这些方法不仅测点少，代表性差，无法实现钻取土称重和中子仪法，这些方法不仅测点少，代表性差，无法实现钻取土称重和中子仪法，这些方法不仅测点少，代表性差，无法实现钻取土称重和中子仪法，这些方法不仅测点少，代表性差，无法实现大面积、动态监测，而且费时、费力。对其进行综述，寻找合适的模大面积、动态监测，而且费时、费力。对其进行综述，寻找合适的模大面积、动态监测，而且费时、费力。对其进行综述，寻找合适的模大面积、动态监测，而且费时、费力。对其进行综述，寻找合适的模型方法对于各级政府和领导及时了解旱情程度和分布，采取积极有效型方法对于各级政府和领导及时了解旱情程度和分布，采取积极有效型方法对于各级政府

9、和领导及时了解旱情程度和分布，采取积极有效型方法对于各级政府和领导及时了解旱情程度和分布，采取积极有效的防、抗旱措施，科学指挥农业生产，具有积极意义。的防、抗旱措施，科学指挥农业生产，具有积极意义。的防、抗旱措施，科学指挥农业生产，具有积极意义。的防、抗旱措施，科学指挥农业生产，具有积极意义。引言引言遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点。特别是可见光、近红遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点。特别是可见光、近红遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点。特别是可见光、近红遥感技术具有宏观、快速、动态、经济的特点。特别是可见光、近红外和热红外波段能够较为精确地提取一些地表特征参数和热信息，

10、解外和热红外波段能够较为精确地提取一些地表特征参数和热信息，解外和热红外波段能够较为精确地提取一些地表特征参数和热信息，解外和热红外波段能够较为精确地提取一些地表特征参数和热信息，解决了常规方法存在的问题，打开了土壤墒情监测的全新图景。决了常规方法存在的问题，打开了土壤墒情监测的全新图景。决了常规方法存在的问题，打开了土壤墒情监测的全新图景。决了常规方法存在的问题，打开了土壤墒情监测的全新图景。随着遥感技术的发展，可以采用遥感信息源结合地面实测数据的方法随着遥感技术的发展，可以采用遥感信息源结合地面实测数据的方法随着遥感技术的发展，可以采用遥感信息源结合地面实测数据的方法随着遥感技术的发展，可

11、以采用遥感信息源结合地面实测数据的方法来解决上述问题。遥感图像是一幅反映地物目标电磁辐射特性的能量来解决上述问题。遥感图像是一幅反映地物目标电磁辐射特性的能量来解决上述问题。遥感图像是一幅反映地物目标电磁辐射特性的能量来解决上述问题。遥感图像是一幅反映地物目标电磁辐射特性的能量分布图，它真实、客观、连续地记录了地表物体总体与个体的信息特分布图，它真实、客观、连续地记录了地表物体总体与个体的信息特分布图，它真实、客观、连续地记录了地表物体总体与个体的信息特分布图，它真实、客观、连续地记录了地表物体总体与个体的信息特征。长久以来，国内外大都利用征。长久以来，国内外大都利用征。长久以来，国内外大都利

12、用征。长久以来，国内外大都利用NOAANOAAAvHRRAvHRR气象卫星从事土壤气象卫星从事土壤气象卫星从事土壤气象卫星从事土壤墒情的信息提取，现在，随着更先进的新一代传感器墒情的信息提取，现在，随着更先进的新一代传感器墒情的信息提取，现在，随着更先进的新一代传感器墒情的信息提取，现在，随着更先进的新一代传感器EOSEOSMODISMODIS的升空，将的升空，将的升空，将的升空，将MODISMODIS数据用于土壤墒情信息提取已经成为当前研究的数据用于土壤墒情信息提取已经成为当前研究的数据用于土壤墒情信息提取已经成为当前研究的数据用于土壤墒情信息提取已经成为当前研究的热点。热点。热点。热点。相

13、关概念与技相关概念与技术的的简介介土壤墒情土壤墒情土壤墒情监测土壤墒情监测遥感技术遥感技术 遥感技遥感技术遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。射信息，判认地球环境和资源的技术。射信息，判认地球环境和资源的技术。射信息，判认地球环境和资源的技术。它是它是它是它是6060年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和

14、电子计算机技术年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感

15、测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统上述功能的全套系统称为遥感系统上述功能的全套系统称为遥感系统上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部

16、分是获取信息的遥感其核心组成部分是获取信息的遥感其核心组成部分是获取信息的遥感其核心组成部分是获取信息的遥感器。传输设备用于将遥感信息从远距离平台器。传输设备用于将遥感信息从远距离平台器。传输设备用于将遥感信息从远距离平台器。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星如卫星如卫星如卫星)传回地面站。信传回地面站。信传回地面站。信传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。NOAA/AVHRR 遥感数据遥

17、感数据 NOAANOAA气象卫星是近极地、与太阳气象卫星是近极地、与太阳气象卫星是近极地、与太阳气象卫星是近极地、与太阳同步的卫星，高度为同步的卫星，高度为同步的卫星，高度为同步的卫星，高度为833km833km870km870km，轨道倾角，轨道倾角，轨道倾角，轨道倾角98.798.7，成像，成像，成像，成像周期周期周期周期1212小时。小时。小时。小时。NOAA NOAA 系列极轨气系列极轨气系列极轨气系列极轨气象卫星携带的改进甚高分辨率辐射象卫星携带的改进甚高分辨率辐射象卫星携带的改进甚高分辨率辐射象卫星携带的改进甚高分辨率辐射计（计（计（计（AVHRRAVHRR）具有）具有）具有）具有

18、5 5 个通道，其个通道，其个通道，其个通道，其中可见光通道（中可见光通道（中可见光通道（中可见光通道（0.58-0.68 0.58-0.68 mm）和近红外通道（）和近红外通道（）和近红外通道（）和近红外通道（0.725-0.725-1.00 1.00 mm）处于能较好地反映植）处于能较好地反映植）处于能较好地反映植）处于能较好地反映植被光谱特性的波段范围上（见被光谱特性的波段范围上（见被光谱特性的波段范围上（见被光谱特性的波段范围上（见右右右右表）表）表）表），因此较广泛地应用于作物长势监，因此较广泛地应用于作物长势监，因此较广泛地应用于作物长势监，因此较广泛地应用于作物长势监测、产量预测

19、以及旱情、森林火情、测、产量预测以及旱情、森林火情、测、产量预测以及旱情、森林火情、测、产量预测以及旱情、森林火情、洪涝等灾害监测。洪涝等灾害监测。洪涝等灾害监测。洪涝等灾害监测。AVHRRAVHRR仪器特性及主要用途仪器特性及主要用途仪器特性及主要用途仪器特性及主要用途通道序号通道序号波波长长/m空空间间分辨率分辨率/km主要用途主要用途10.58-0.681.09白天图像、植被、冰雪20.725-11.09白天图像、植被、水/陆边界、大气校正3A1.58-1.641.09白天图像、土壤湿度云雪判识、干旱检测、云相区分3B3.55-3.931.09下垫面高温点、夜间云图、森林火灾410.3-

20、11.31.09昼夜图像、海表和地表温度511.5-12.51.09昼夜图像、海表和地表温度 MODIS遥感数据遥感数据MODISMODIS的全称为中分辨率成像光谱仪。的全称为中分辨率成像光谱仪。的全称为中分辨率成像光谱仪。的全称为中分辨率成像光谱仪。它是当前世界上它是当前世界上它是当前世界上它是当前世界上“图谱合一图谱合一图谱合一图谱合一”的光学遥感仪器，有的光学遥感仪器，有的光学遥感仪器，有的光学遥感仪器，有3636个离散光谱波段，个离散光谱波段，个离散光谱波段，个离散光谱波段，光谱范围宽，从光谱范围宽，从光谱范围宽，从光谱范围宽，从0.40.4微米（可见光）到微米（可见光）到微米（可见光

21、）到微米（可见光）到14.414.4微米（热红外）全光谱覆微米（热红外）全光谱覆微米（热红外）全光谱覆微米（热红外）全光谱覆盖盖盖盖 。EOSEOSMODISMODIS拥有的光谱通道分布在拥有的光谱通道分布在拥有的光谱通道分布在拥有的光谱通道分布在O.4O.414.414.4 mm的电磁波谱范的电磁波谱范的电磁波谱范的电磁波谱范围内，涵盖了极轨气象卫星的所有通道，而且空间分辨率更高。并且，围内，涵盖了极轨气象卫星的所有通道，而且空间分辨率更高。并且，围内，涵盖了极轨气象卫星的所有通道，而且空间分辨率更高。并且，围内，涵盖了极轨气象卫星的所有通道，而且空间分辨率更高。并且，MODISMODIS传

22、感器在近红外波段排除了大气水汽吸收波段的影响，红波传感器在近红外波段排除了大气水汽吸收波段的影响，红波传感器在近红外波段排除了大气水汽吸收波段的影响，红波传感器在近红外波段排除了大气水汽吸收波段的影响，红波段对叶绿素的吸收更敏感，使得段对叶绿素的吸收更敏感，使得段对叶绿素的吸收更敏感，使得段对叶绿素的吸收更敏感，使得MODISMODIS对植被的响应比对植被的响应比对植被的响应比对植被的响应比AVHRRAVHRR更更更更敏感。敏感。敏感。敏感。适用于极轨气象卫星的土壤水分遥感监测方法完全可以移植到适用于极轨气象卫星的土壤水分遥感监测方法完全可以移植到适用于极轨气象卫星的土壤水分遥感监测方法完全可

23、以移植到适用于极轨气象卫星的土壤水分遥感监测方法完全可以移植到MODISMODIS资料对土壤水分的遥感监测。资料对土壤水分的遥感监测。资料对土壤水分的遥感监测。资料对土壤水分的遥感监测。土壤土壤墒情情土壤墒情：作物根系层的土壤含水量状况，是最重要和最常用的土壤土壤墒情：作物根系层的土壤含水量状况，是最重要和最常用的土壤土壤墒情：作物根系层的土壤含水量状况，是最重要和最常用的土壤土壤墒情：作物根系层的土壤含水量状况，是最重要和最常用的土壤信息。信息。信息。信息。它是科学地控制调节土壤水分状况进行节水灌溉、实现科学用水和灌它是科学地控制调节土壤水分状况进行节水灌溉、实现科学用水和灌它是科学地控制调

24、节土壤水分状况进行节水灌溉、实现科学用水和灌它是科学地控制调节土壤水分状况进行节水灌溉、实现科学用水和灌溉自动化的基础，是抗旱减灾工作中最重要的信息。溉自动化的基础，是抗旱减灾工作中最重要的信息。溉自动化的基础，是抗旱减灾工作中最重要的信息。溉自动化的基础，是抗旱减灾工作中最重要的信息。快速、准确地测定农田土壤水分，对于探明作物生长发育期内土壤水快速、准确地测定农田土壤水分，对于探明作物生长发育期内土壤水快速、准确地测定农田土壤水分，对于探明作物生长发育期内土壤水快速、准确地测定农田土壤水分，对于探明作物生长发育期内土壤水分盈亏，以便做出灌溉、施肥决策或排水措施等具有重要意义。分盈亏，以便做出

25、灌溉、施肥决策或排水措施等具有重要意义。分盈亏，以便做出灌溉、施肥决策或排水措施等具有重要意义。分盈亏，以便做出灌溉、施肥决策或排水措施等具有重要意义。因此，在各种农业水土工程管理、农业试验、农业气象、灌溉管理和因此，在各种农业水土工程管理、农业试验、农业气象、灌溉管理和因此，在各种农业水土工程管理、农业试验、农业气象、灌溉管理和因此，在各种农业水土工程管理、农业试验、农业气象、灌溉管理和旱情监测中，都离不开对土壤墒情的监测。旱情监测中，都离不开对土壤墒情的监测。旱情监测中，都离不开对土壤墒情的监测。旱情监测中，都离不开对土壤墒情的监测。土壤土壤墒情情监测土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌

26、溉、水资源合理利用、及土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用、及土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用、及土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用、及抗旱救灾基本信息收集的基础工作。抗旱救灾基本信息收集的基础工作。抗旱救灾基本信息收集的基础工作。抗旱救灾基本信息收集的基础工作。土壤墒情监测规范包括墒情和旱情检测要素、墒情检测站网及站网的土壤墒情监测规范包括墒情和旱情检测要素、墒情检测站网及站网的土壤墒情监测规范包括墒情和旱情检测要素、墒情检测站网及站网的土壤墒情监测规范包括墒情和旱情检测要素、墒情检测站网及站网的布设、墒情和旱情监测点和代表区

27、域的查勘、土壤含水量的测定方法、布设、墒情和旱情监测点和代表区域的查勘、土壤含水量的测定方法、布设、墒情和旱情监测点和代表区域的查勘、土壤含水量的测定方法、布设、墒情和旱情监测点和代表区域的查勘、土壤含水量的测定方法、土壤测报制度与报送方法土壤测报制度与报送方法土壤测报制度与报送方法土壤测报制度与报送方法。土壤墒情监测要素是同气象条件、土壤、土壤的水分状态，作物种类土壤墒情监测要素是同气象条件、土壤、土壤的水分状态，作物种类土壤墒情监测要素是同气象条件、土壤、土壤的水分状态，作物种类土壤墒情监测要素是同气象条件、土壤、土壤的水分状态，作物种类及其生长发育状况密切相关的，因此可以认为气象条件、土

28、壤的物理及其生长发育状况密切相关的，因此可以认为气象条件、土壤的物理及其生长发育状况密切相关的，因此可以认为气象条件、土壤的物理及其生长发育状况密切相关的，因此可以认为气象条件、土壤的物理特性、土壤的水分状态，作物种类及生长发育状况是土壤墒情监测的特性、土壤的水分状态，作物种类及生长发育状况是土壤墒情监测的特性、土壤的水分状态，作物种类及生长发育状况是土壤墒情监测的特性、土壤的水分状态，作物种类及生长发育状况是土壤墒情监测的四大要素。四大要素。四大要素。四大要素。土壤土壤墒情情监测气象要素：气象观测要素主要有降水量、气温、气压、湿度、风速、气象要素：气象观测要素主要有降水量、气温、气压、湿度、

29、风速、气象要素：气象观测要素主要有降水量、气温、气压、湿度、风速、气象要素：气象观测要素主要有降水量、气温、气压、湿度、风速、水面蒸发量、低温、日照等。气象要素资料可由墒情检测区域内或邻水面蒸发量、低温、日照等。气象要素资料可由墒情检测区域内或邻水面蒸发量、低温、日照等。气象要素资料可由墒情检测区域内或邻水面蒸发量、低温、日照等。气象要素资料可由墒情检测区域内或邻近的国家气象站、水文站及农业管理站的气象的观测资料取得。墒情近的国家气象站、水文站及农业管理站的气象的观测资料取得。墒情近的国家气象站、水文站及农业管理站的气象的观测资料取得。墒情近的国家气象站、水文站及农业管理站的气象的观测资料取得

30、。墒情监测站点除收集气象资料外还应收集当地气象部门的未来天气趋势的监测站点除收集气象资料外还应收集当地气象部门的未来天气趋势的监测站点除收集气象资料外还应收集当地气象部门的未来天气趋势的监测站点除收集气象资料外还应收集当地气象部门的未来天气趋势的预报，以了解墒情监测区域的未来天气变化。预报，以了解墒情监测区域的未来天气变化。预报，以了解墒情监测区域的未来天气变化。预报，以了解墒情监测区域的未来天气变化。土壤的物理特性及土壤含水量：土壤的物理特性由土壤的质地、土壤土壤的物理特性及土壤含水量：土壤的物理特性由土壤的质地、土壤土壤的物理特性及土壤含水量：土壤的物理特性由土壤的质地、土壤土壤的物理特性

31、及土壤含水量：土壤的物理特性由土壤的质地、土壤的结构、土壤的比重、土壤干容重、土壤孔隙度来表达土壤质地由当的结构、土壤的比重、土壤干容重、土壤孔隙度来表达土壤质地由当的结构、土壤的比重、土壤干容重、土壤孔隙度来表达土壤质地由当的结构、土壤的比重、土壤干容重、土壤孔隙度来表达土壤质地由当地的土壤颗粒级配情况来决定，土壤质地的判别方法采用国际标准分地的土壤颗粒级配情况来决定，土壤质地的判别方法采用国际标准分地的土壤颗粒级配情况来决定，土壤质地的判别方法采用国际标准分地的土壤颗粒级配情况来决定，土壤质地的判别方法采用国际标准分类方法来进行。土壤水分常数是土壤水分特性的重要指标，主要有饱类方法来进行。

32、土壤水分常数是土壤水分特性的重要指标，主要有饱类方法来进行。土壤水分常数是土壤水分特性的重要指标，主要有饱类方法来进行。土壤水分常数是土壤水分特性的重要指标，主要有饱和含水量，田间持水量、凋萎含水量及作物不同生长期适宜的含水量。和含水量，田间持水量、凋萎含水量及作物不同生长期适宜的含水量。和含水量，田间持水量、凋萎含水量及作物不同生长期适宜的含水量。和含水量，田间持水量、凋萎含水量及作物不同生长期适宜的含水量。土壤含水量是墒情和旱情检测的主要指标、土壤水分状态可由重量含土壤含水量是墒情和旱情检测的主要指标、土壤水分状态可由重量含土壤含水量是墒情和旱情检测的主要指标、土壤水分状态可由重量含土壤含

33、水量是墒情和旱情检测的主要指标、土壤水分状态可由重量含水量、体积含水量、土层含水量、土层中的蓄水量和土壤相对湿度四水量、体积含水量、土层含水量、土层中的蓄水量和土壤相对湿度四水量、体积含水量、土层含水量、土层中的蓄水量和土壤相对湿度四水量、体积含水量、土层含水量、土层中的蓄水量和土壤相对湿度四个指标来表达。个指标来表达。个指标来表达。个指标来表达。土壤土壤墒情情监测浅层地下水浅层地下水浅层地下水浅层地下水：浅层地下水水位的变化及地下水埋深是影响土壤墒情变浅层地下水水位的变化及地下水埋深是影响土壤墒情变浅层地下水水位的变化及地下水埋深是影响土壤墒情变浅层地下水水位的变化及地下水埋深是影响土壤墒情

34、变化的重要要素之一。地下水观测要素为地下水位、地下水埋深、地下化的重要要素之一。地下水观测要素为地下水位、地下水埋深、地下化的重要要素之一。地下水观测要素为地下水位、地下水埋深、地下化的重要要素之一。地下水观测要素为地下水位、地下水埋深、地下水温度、地下水质等要素。平原区浅层地下水埋深不大的地区应观测水温度、地下水质等要素。平原区浅层地下水埋深不大的地区应观测水温度、地下水质等要素。平原区浅层地下水埋深不大的地区应观测水温度、地下水质等要素。平原区浅层地下水埋深不大的地区应观测地下水水位的变化和地下水埋深。地下水水位的变化和地下水埋深。地下水水位的变化和地下水埋深。地下水水位的变化和地下水埋深

35、。作物生长发育状况及墒情要素：国家和地方的墒情监测站点应收集代作物生长发育状况及墒情要素：国家和地方的墒情监测站点应收集代作物生长发育状况及墒情要素：国家和地方的墒情监测站点应收集代作物生长发育状况及墒情要素：国家和地方的墒情监测站点应收集代表区域的作物种植情况，即作物的种类，作物的分布情况及各种作物表区域的作物种植情况，即作物的种类，作物的分布情况及各种作物表区域的作物种植情况，即作物的种类，作物的分布情况及各种作物表区域的作物种植情况，即作物的种类，作物的分布情况及各种作物占总面积的百分比。观测土壤含水量的同时记录作物的播种日期，作占总面积的百分比。观测土壤含水量的同时记录作物的播种日期，

36、作占总面积的百分比。观测土壤含水量的同时记录作物的播种日期，作占总面积的百分比。观测土壤含水量的同时记录作物的播种日期，作物生长发育期，观察作物的生长发育状况。记录代表地块的作物的水物生长发育期，观察作物的生长发育状况。记录代表地块的作物的水物生长发育期，观察作物的生长发育状况。记录代表地块的作物的水物生长发育期，观察作物的生长发育状况。记录代表地块的作物的水分状况。记录地表地块的作物的水分状态，以涝、渍、正常、缺水、分状况。记录地表地块的作物的水分状态，以涝、渍、正常、缺水、分状况。记录地表地块的作物的水分状态，以涝、渍、正常、缺水、分状况。记录地表地块的作物的水分状态，以涝、渍、正常、缺水

37、、受旱等分级来表示。收集不同作物、不同生长期的适宜土壤含水量资受旱等分级来表示。收集不同作物、不同生长期的适宜土壤含水量资受旱等分级来表示。收集不同作物、不同生长期的适宜土壤含水量资受旱等分级来表示。收集不同作物、不同生长期的适宜土壤含水量资料。料。料。料。国内外研究国内外研究进展展国外研究成果国内研究成果国内研究成果 国外研究成果国外研究成果国外利用遥感方法进行土壤水分监测的可行性研究始于国外利用遥感方法进行土壤水分监测的可行性研究始于国外利用遥感方法进行土壤水分监测的可行性研究始于国外利用遥感方法进行土壤水分监测的可行性研究始于60 60 年代末。年代末。年代末。年代末。70 70 年代后

38、年代后年代后年代后,逐步开展了土壤水分遥感监测应用研究。逐步开展了土壤水分遥感监测应用研究。逐步开展了土壤水分遥感监测应用研究。逐步开展了土壤水分遥感监测应用研究。进入进入进入进入80 80 年代后年代后年代后年代后,遥感监测土壤水分的研究工作得到了迅速而全面的发遥感监测土壤水分的研究工作得到了迅速而全面的发遥感监测土壤水分的研究工作得到了迅速而全面的发遥感监测土壤水分的研究工作得到了迅速而全面的发展。其手段有地面遥感、航空遥感和卫星遥感展。其手段有地面遥感、航空遥感和卫星遥感展。其手段有地面遥感、航空遥感和卫星遥感展。其手段有地面遥感、航空遥感和卫星遥感;遥感波段有可见光遥感波段有可见光遥感

39、波段有可见光遥感波段有可见光,近、近、近、近、中、远红外中、远红外中、远红外中、远红外,热红外波段和热红外波段和热红外波段和热红外波段和L L波段、波段、波段、波段、C C波段、波段、波段、波段、XX波段等微波遥感波段波段等微波遥感波段波段等微波遥感波段波段等微波遥感波段;遥遥遥遥感监测土壤水分的方法和途径有地区蒸发估计、作物表面温度、土壤感监测土壤水分的方法和途径有地区蒸发估计、作物表面温度、土壤感监测土壤水分的方法和途径有地区蒸发估计、作物表面温度、土壤感监测土壤水分的方法和途径有地区蒸发估计、作物表面温度、土壤热容量和表层干旱、土壤水分含量、干旱条件、植物水分胁迫及叶片热容量和表层干旱、

40、土壤水分含量、干旱条件、植物水分胁迫及叶片热容量和表层干旱、土壤水分含量、干旱条件、植物水分胁迫及叶片热容量和表层干旱、土壤水分含量、干旱条件、植物水分胁迫及叶片含水量等。含水量等。含水量等。含水量等。19901990年以来年以来年以来年以来,国外在土壤水分遥感监测方面又有了新的发展。在遥感国外在土壤水分遥感监测方面又有了新的发展。在遥感国外在土壤水分遥感监测方面又有了新的发展。在遥感国外在土壤水分遥感监测方面又有了新的发展。在遥感手段上手段上手段上手段上,除了仍有微波遥感的深入探讨外除了仍有微波遥感的深入探讨外除了仍有微波遥感的深入探讨外除了仍有微波遥感的深入探讨外,气象卫星遥感也日益受到重

41、气象卫星遥感也日益受到重气象卫星遥感也日益受到重气象卫星遥感也日益受到重视。视。视。视。国内研究成果国内研究成果国内开展土壤水分遥感监测试验研究比国外大约晚国内开展土壤水分遥感监测试验研究比国外大约晚国内开展土壤水分遥感监测试验研究比国外大约晚国内开展土壤水分遥感监测试验研究比国外大约晚1010年以上年以上年以上年以上,大体上大体上大体上大体上从从从从8080年代中期的年代中期的年代中期的年代中期的“七五七五七五七五”期间才开始起步。国内早期的研究工作也与期间才开始起步。国内早期的研究工作也与期间才开始起步。国内早期的研究工作也与期间才开始起步。国内早期的研究工作也与国外刚起步时相似国外刚起步

42、时相似国外刚起步时相似国外刚起步时相似,即先进行土壤参数的遥感测定研究即先进行土壤参数的遥感测定研究即先进行土壤参数的遥感测定研究即先进行土壤参数的遥感测定研究,所用方法也多所用方法也多所用方法也多所用方法也多为微波遥感为微波遥感为微波遥感为微波遥感,近、远红外遥感及热惯量法等。近、远红外遥感及热惯量法等。近、远红外遥感及热惯量法等。近、远红外遥感及热惯量法等。9090年代后年代后年代后年代后,我国在土壤水分遥感监测理论方面的研究得到了深入我国在土壤水分遥感监测理论方面的研究得到了深入我国在土壤水分遥感监测理论方面的研究得到了深入我国在土壤水分遥感监测理论方面的研究得到了深入,土壤土壤土壤土壤

43、含水量遥感模型及其应用研究也有了提高含水量遥感模型及其应用研究也有了提高含水量遥感模型及其应用研究也有了提高含水量遥感模型及其应用研究也有了提高,利用利用利用利用NOAA/AVHRR NOAA/AVHRR 资料资料资料资料进行土壤水分或干旱的宏观监测研究工作也有了很大进展进行土壤水分或干旱的宏观监测研究工作也有了很大进展进行土壤水分或干旱的宏观监测研究工作也有了很大进展进行土壤水分或干旱的宏观监测研究工作也有了很大进展,与国外同与国外同与国外同与国外同类研究相比类研究相比类研究相比类研究相比,大大缩小了差距。大大缩小了差距。大大缩小了差距。大大缩小了差距。目前目前目前目前,用用用用GISGIS

44、支持遥感土壤水分解译已普遍展开支持遥感土壤水分解译已普遍展开支持遥感土壤水分解译已普遍展开支持遥感土壤水分解译已普遍展开,并取得了大量成果并取得了大量成果并取得了大量成果并取得了大量成果,但将但将但将但将GISGIS和和和和RSRS作为一个有机整体作为一个有机整体作为一个有机整体作为一个有机整体,真正实现二者一体化真正实现二者一体化真正实现二者一体化真正实现二者一体化,并用来进行并用来进行并用来进行并用来进行土壤水分或干旱遥感监测的成熟成果还不多见。土壤水分或干旱遥感监测的成熟成果还不多见。土壤水分或干旱遥感监测的成熟成果还不多见。土壤水分或干旱遥感监测的成熟成果还不多见。遥感在土壤遥感在土壤

45、墒墒情情监测监测上的方法上的方法综综述述遥感反演土壤水分，就是利用地表反射的太阳辐射或本身发射的远红遥感反演土壤水分，就是利用地表反射的太阳辐射或本身发射的远红遥感反演土壤水分，就是利用地表反射的太阳辐射或本身发射的远红遥感反演土壤水分，就是利用地表反射的太阳辐射或本身发射的远红外、微波辐射等信息及变化规律推算土壤水分含量。外、微波辐射等信息及变化规律推算土壤水分含量。外、微波辐射等信息及变化规律推算土壤水分含量。外、微波辐射等信息及变化规律推算土壤水分含量。国内外关于土壤墒情与干旱的遥感测定，一类基于土壤水分的变化会国内外关于土壤墒情与干旱的遥感测定，一类基于土壤水分的变化会国内外关于土壤墒

46、情与干旱的遥感测定，一类基于土壤水分的变化会国内外关于土壤墒情与干旱的遥感测定，一类基于土壤水分的变化会引起土壤光谱反射率的变化；另一类则基于干旱引起植物生理过程的引起土壤光谱反射率的变化；另一类则基于干旱引起植物生理过程的引起土壤光谱反射率的变化；另一类则基于干旱引起植物生理过程的引起土壤光谱反射率的变化；另一类则基于干旱引起植物生理过程的变化。变化。变化。变化。土壤水分遥感分为光学遥感法和微波遥感法、植被遥感方法。光学遥土壤水分遥感分为光学遥感法和微波遥感法、植被遥感方法。光学遥土壤水分遥感分为光学遥感法和微波遥感法、植被遥感方法。光学遥土壤水分遥感分为光学遥感法和微波遥感法、植被遥感方法

47、。光学遥感根据人眼对光的敏感度分为可见光感根据人眼对光的敏感度分为可见光感根据人眼对光的敏感度分为可见光感根据人眼对光的敏感度分为可见光-近红外、热红外遥感。微波遥感近红外、热红外遥感。微波遥感近红外、热红外遥感。微波遥感近红外、热红外遥感。微波遥感根据传感器接收的微波来源分为主动遥感、被动遥感。根据传感器接收的微波来源分为主动遥感、被动遥感。根据传感器接收的微波来源分为主动遥感、被动遥感。根据传感器接收的微波来源分为主动遥感、被动遥感。遥感在土壤遥感在土壤墒墒情情监测监测上的方法上的方法综综述述关于运用遥感技术进行关于运用遥感技术进行关于运用遥感技术进行关于运用遥感技术进行土壤水分监测，已有

48、许土壤水分监测，已有许土壤水分监测，已有许土壤水分监测，已有许多综述性研究，有从监多综述性研究，有从监多综述性研究，有从监多综述性研究，有从监测所使用的光谱特性分测所使用的光谱特性分测所使用的光谱特性分测所使用的光谱特性分类入手的，有对各种监类入手的，有对各种监类入手的，有对各种监类入手的，有对各种监测方法分述的，有从监测方法分述的，有从监测方法分述的，有从监测方法分述的，有从监测所使用的资料类型进测所使用的资料类型进测所使用的资料类型进测所使用的资料类型进行总结的，还有单从某行总结的，还有单从某行总结的，还有单从某行总结的，还有单从某种理论监测方法着手综种理论监测方法着手综种理论监测方法着手

49、综种理论监测方法着手综述的等。述的等。述的等。述的等。遥感在土壤遥感在土壤墒情情监测上的方法上的方法综述述热红外波段的应用可见光近红外光谱波段的应用1234植被遥感方法微波遥感法可可见见光光近近红红外光外光谱谱波段的波段的应应用用早在早在早在早在19651965年，年，年，年，BowersBowers等就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤反等就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤反等就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤反等就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤反射率的降低，这成为后来利用遥感方法进行土壤水分遥感监测研究的射率的降低，这成为后来利用遥感方法进行土壤水分遥感监测研究的射率的降低，这成为后来利用

50、遥感方法进行土壤水分遥感监测研究的射率的降低，这成为后来利用遥感方法进行土壤水分遥感监测研究的理论依据。理论依据。理论依据。理论依据。1973 1973 年日本学者在札幌研究了年日本学者在札幌研究了年日本学者在札幌研究了年日本学者在札幌研究了5 5种土壤的反射率，建立了蓝波段和种土壤的反射率，建立了蓝波段和种土壤的反射率，建立了蓝波段和种土壤的反射率，建立了蓝波段和绿波段的胶片密度和土壤含水量的多元回归方程。绿波段的胶片密度和土壤含水量的多元回归方程。绿波段的胶片密度和土壤含水量的多元回归方程。绿波段的胶片密度和土壤含水量的多元回归方程。多时相的多时相的多时相的多时相的NOAA/AVHRRNO