农业干旱监测问题对农业生产具有重要影响,因此精确监测农业干旱具有现实意义。该研究基于MOD16A2全球蒸散产品,计算作物缺水指数(Crop Water Stress Index,CWSI),结合地表温度、植被指数、降水量以及土壤湿度等多源遥感数据为自变量,以...农业干旱监测问题对农业生产具有重要影响,因此精确监测农业干旱具有现实意义。该研究基于MOD16A2全球蒸散产品,计算作物缺水指数(Crop Water Stress Index,CWSI),结合地表温度、植被指数、降水量以及土壤湿度等多源遥感数据为自变量,以3个月时间尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI-3)为因变量,基于偏差校正随机森林算法构建山东省2000—2019年作物生长季(4—10月)的偏差校正随机森林干旱状况指数(Bias-corrected Random Forest Drought Condition Index,BRF-DCI)。并分析CWSI对于构建山东省农业干旱监测模型的影响。结果表明:加入CWSI后,所提出的BRF-DCI指数与SPEI-3观测指数的决定系数为0.72~0.85,优于未加入CWSI之前;加入CWSI后提高了干旱等级监测的准确率;BRF-DCI指数能较好地拟合各月份的SPEI-3指数,决定系数均在0.94以上;BRF-DCI指数能够准确反映山东省典型干旱年的干旱情况,有效监测山东省农业干旱情况。该研究对山东省农业旱情监测及旱灾防御具有较大的应用潜力。展开更多
河南省、山东省位于华北平原,是中国的粮食大省,但因为受自然地理位置等诸多因素的影响,河南省、山东省旱灾频发。采用MOD16A2数据进行作物缺水指数CWSI(Crop Water Stress Index)的计算,对河南省、山东省2012年6月—2013年6月干旱时空...河南省、山东省位于华北平原,是中国的粮食大省,但因为受自然地理位置等诸多因素的影响,河南省、山东省旱灾频发。采用MOD16A2数据进行作物缺水指数CWSI(Crop Water Stress Index)的计算,对河南省、山东省2012年6月—2013年6月干旱时空分布特征进行分析,主要结论如下:(1)河南省、山东省月际间干旱分布特征差异显著(P<0.05)。CWSI月际最大值出现在2012年6月,为0.9774,且山地干旱程度严重于平原。(2)河南省、山东省季节间干旱分布特征差异显著(P<0.05)。春季干旱情况较为严重,CWSI为0.9189。(3)从CWSI峰值月际、季节变化来看,河南省干旱情况略比山东省严重。河南省、山东省CWSI月际最大值分别为0.9774、0.9662,季节最大值分别为0.9189,0.8869。展开更多
Vapor pressure deficit（VPD） is an important parameter in modelling hydrologic cycles and vegetation productivity. Meteorological stations are scarce in remote areas,which often results in imprecise estimations of VP...Vapor pressure deficit（VPD） is an important parameter in modelling hydrologic cycles and vegetation productivity. Meteorological stations are scarce in remote areas,which often results in imprecise estimations of VPD on the Tibetan Plateau. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer（MODIS） provides evapotranspiration data,which may offer the possibility of scaling up VPD estimations on the Tibetan Plateau. However,no studies thus far have estimated VPD using MODIS evapotranspiration data on the Tibetan Plateau. Therefore,this study used MODIS potential evapotranspiration（PET） to estimate VPD in alpine meadows,alpine steppes,croplands,forests and shrublands for the year,spring,summer,autumn and winter in 2000-2012. A series of root-meansquared-error（RMSE） and mean-absolute-error（MAE） values were obtained for correlating measured VPD and estimated VPD using MODIS PET data for each listed time period and vegetation type： whole year（0.98-2.15 hPa and 0.68-1.44 hPa）,spring（0.95-2.34 hPa and 0.72-1.54 hPa）,summer（1.39-2.60 hPa and 0.89-1.96 hPa）,autumn（0.78-1.93 hPa and 0.56-1.36 hPa）,winter（0.48-1.40 hPa and 0.36-0.98 hPa）,alpine steppes（0.48- 1.39 hPa and 0.36-1.00 hPa）,alpine meadows（0.58-1.39 hPa and 0.44-0.90 hPa）,croplands（1.10-2.55 hPa and 0.82-1.74 hPa）,shrublands（0.98-1.90 hPa and 0.78-1.37 hPa）,and forests（1.40-2.60 hPa and 0.98-1.96 hPa）,respectively. Therefore,MODIS PET may be used to estimate VPD,and better results may be obtained if future studies incorporate vegetation types and seasons when the VPD data are estimated using MODIS PET on the Tibetan Plateau.展开更多
文摘河南省、山东省位于华北平原,是中国的粮食大省,但因为受自然地理位置等诸多因素的影响,河南省、山东省旱灾频发。采用MOD16A2数据进行作物缺水指数CWSI(Crop Water Stress Index)的计算,对河南省、山东省2012年6月—2013年6月干旱时空分布特征进行分析,主要结论如下:(1)河南省、山东省月际间干旱分布特征差异显著(P<0.05)。CWSI月际最大值出现在2012年6月,为0.9774,且山地干旱程度严重于平原。(2)河南省、山东省季节间干旱分布特征差异显著(P<0.05)。春季干旱情况较为严重,CWSI为0.9189。(3)从CWSI峰值月际、季节变化来看,河南省干旱情况略比山东省严重。河南省、山东省CWSI月际最大值分别为0.9774、0.9662,季节最大值分别为0.9189,0.8869。
基金National Key Research and Development Program of China(2017YFA0604801 2016YFC0502006)+5 种基金National Natural Science Foundation of China(41571042 31600432)Chinese Academy of Science Western Light Talents Program(Response of livestock carrying capability to climatic change and grazing in the alpine meadow of Northern Tibetan Plateau)the Youth Innovation Research Team Project of Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling(LENOM2016Q0002)Natural Science Foundation of Tibet Autonomous Region(Response of species richness and above-ground biomass to warming in the alpine meadow of Tibet)Science and Technology Plan Projects of Tibet Autonomous Region(Forage Grass Industry)
文摘Vapor pressure deficit（VPD） is an important parameter in modelling hydrologic cycles and vegetation productivity. Meteorological stations are scarce in remote areas,which often results in imprecise estimations of VPD on the Tibetan Plateau. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer（MODIS） provides evapotranspiration data,which may offer the possibility of scaling up VPD estimations on the Tibetan Plateau. However,no studies thus far have estimated VPD using MODIS evapotranspiration data on the Tibetan Plateau. Therefore,this study used MODIS potential evapotranspiration（PET） to estimate VPD in alpine meadows,alpine steppes,croplands,forests and shrublands for the year,spring,summer,autumn and winter in 2000-2012. A series of root-meansquared-error（RMSE） and mean-absolute-error（MAE） values were obtained for correlating measured VPD and estimated VPD using MODIS PET data for each listed time period and vegetation type： whole year（0.98-2.15 hPa and 0.68-1.44 hPa）,spring（0.95-2.34 hPa and 0.72-1.54 hPa）,summer（1.39-2.60 hPa and 0.89-1.96 hPa）,autumn（0.78-1.93 hPa and 0.56-1.36 hPa）,winter（0.48-1.40 hPa and 0.36-0.98 hPa）,alpine steppes（0.48- 1.39 hPa and 0.36-1.00 hPa）,alpine meadows（0.58-1.39 hPa and 0.44-0.90 hPa）,croplands（1.10-2.55 hPa and 0.82-1.74 hPa）,shrublands（0.98-1.90 hPa and 0.78-1.37 hPa）,and forests（1.40-2.60 hPa and 0.98-1.96 hPa）,respectively. Therefore,MODIS PET may be used to estimate VPD,and better results may be obtained if future studies incorporate vegetation types and seasons when the VPD data are estimated using MODIS PET on the Tibetan Plateau.
