极轨卫星遥感监测第2 部分干旱灾害

1极轨卫星遥感监测第2部分：干旱灾害本文件规定了NOAA/AVHRR、EOS/MODIS、FY3/VIRR系列卫星干旱灾害遥感监测的数据要求和处理流程、监测方法、等级划分。本文件适用于具有类似波段设计的极轨卫星开展辽宁省农业干旱灾害遥感监测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T32136—2015农业干旱等级QX/T188-2013卫星遥感植被监测技术导则DB21/T1455.1-2022极轨卫星遥感监测第1部分：术语3术语与定义DB21/T1455.1界定的术语和定义适用于本文件。4数据要求和处理流程4.1数据要求FY3/VIRR卫星主要参数分别参见附录A、附录B、附录C和附录D，评价序列的空间分辨率应保持一致。监测时段为每年3月1日-10月31日。4.2处理流程处理流程包括：遥感数据处理、干旱灾害遥感监测、干旱灾害面积计算、服务产品制作，具体流程如图1。2图1干旱灾害监测的处理流程5监测方法干旱灾害监测方法包括土壤热惯量、土壤调节植被指数、能量指数、植被供水指数等方法。卫星各通道主要参数分别参见附录A、附录B、附录C和附录D。5.1土壤热惯量方法5.1.1地表全波段反射率计算方法依式（1）计算地表全波段反射率：Ƽ=0.526Ƽǖeö+0.474ƼǒǍǖ………………（1）式中：Ƽ——地表全波段反射率；Ƽǖeö——红光波段反射率；ƼǒǍǖ——近红外波段反射率。5.1.2地表温度日较差计算方法依式（2）计算地表温度日较差：∆T0=ƾfǍǖ,1+ƾNJǍǖ,2式中：∆T0——地表温度日较差(K)；ƾNJǍǖ,1——午后的远红外波段辐射亮温(K)；ƾNJǍǖ,2——夜间的远红外波段辐射亮温(K)。5.1.3土壤热惯量计算方法依式（3）和式（4）计算土壤热惯量：3DB21/T1455.2—2022ƺ=ƬƼ)………（3）Ƭ=ƽ0ـƵ0sinδsinΦ+cosδcosΦcosΩǘ………………（4）式中：ƺ——土壤热惯量；Ƽ——地表全波段反射率；∆T0——地表温度日较差；Ƭ——为与太阳常数、大气透射率和地理纬度有关的函数，在同一地区可视为常数；ƽ0——太阳常数；ـ——大气透射率；Ƶ0——与热传导方程有关的比例系数；δ——太阳赤纬；Φ——监测点地理纬度；Ωǘ——当地正午日相角。适用时段：地表裸露时期（3-4月）5.2土壤调节植被指数方法依式（5）计算土壤调节：=(1+ƶ…………式中：ƽƫǀƳ——土壤调节植被指数；ƼǒǍǖ——近红外波段反射率；Ƽǖeö——红光波段反射率；ƶ——为土壤调节参数，对于低密度植被区，调节系数ƶ增加，土壤的影响减小，当ƶ=1时土壤的影响几乎消失，L取值范围为[0，1]。适用时段：稀疏植被覆盖期（4-5月）5.3能量指数方法依式（6）计算能量指数：式中：ƼǒǍǖ——近红外波段反射率；ƾNJǍǖ依式（6）计算能量指数：式中：ƼǒǍǖ——近红外波段反射率；ƾNJǍǖ——远红外波段辐射亮温(K)；273——温度0℃时的开氏温度(K)。适用时段：低、中植被覆盖期（5-7月）5.4植被供水指数方法依式（7）和式（8）计算植被供水指数：4ǀƽǁƳ=ƸƮǀƳ………（7）ƸƮǀƳ=Ǎǖ………（8）式中：ǀƽǁƳ——植被供水指数；ƸƮǀƳ——归一化差值植被指数；ƾNJǍǖ——远红外波段辐射亮温(K)；ƼǒǍǖ——近红外波段反射率；Ƽǖeö——红光波段反射率。适用时段：高植被覆盖期（7-10月）6等级划分按照国家标准GB/T32136—2015，干旱灾害等级分为轻旱、中旱、重旱、特旱。4个干旱等级对应的土壤湿度范围分别是：51%～60%为轻旱，41%～50%为中旱，31%～40%为重旱，30%及以下为特旱。将不同干旱灾害监测方法计算的数值结果依式（9）进行归一化处理，处理后数据范围均在0～1之间。ƮƳ=ƮǍǒ…………………式中：ƮƳ——归一化后的干旱指数；ƮƳ0——不同方法计算得到的干旱指数；ƮƳǑDžǜ——干旱指数最大值；ƮƳǑǍǒ——干旱指数最小值。5（资料性）NOAA/AVHRR（甚高分辨率辐射仪）干旱灾害监测通道主要参数表A.1列出了NOAA/AVHRR（甚高分辨率辐射仪）干旱灾害监测通道主要参数。表A.1NOAA/AVHRR（甚高分辨率辐射仪）干旱灾害监测通道主要参数波长(μm）12456（资料性）EOS/MODIS(中分辨率成像光谱仪)干旱灾害监测通道主要参数表B.1列出了EOS/MODIS(中分辨率成像光谱仪)干旱灾害监测通道主要参数。表B.1EOS/MODIS(中分辨率成像光谱仪)干旱灾害监测通道主要参数波长(μm）12117（资料性）FY3/VIRR（可见光红外扫描辐射计）干旱灾害监测通道主要参数表C.1列出了FY3/VIRR（可见光红外扫描辐射计）干旱灾害监测通道主要参数。表C.1FY3/VIRR（可见光红外扫描辐射计）干旱监测通道主要参数波长(μm）12458（资料性）FY3/MERSI（中分辨率光谱成像仪）干旱灾害监测通道主要参数表D.1列出了FY3/MERSI（中分辨率光谱成像仪）干旱灾害监测通道主要参数。表D.1FY3/MERSI干旱灾害监测通道主要参数波