来源与背景： 本课题由黑龙江省自然科学基金2014年度面上项目资助。干旱在全世界范围内都是一种发生频率最高的自然灾害，严重威胁着人类生命财产的安全，在黑龙江省，干旱也是最严重的自然灾害，每年因干旱产生的损失巨大，因此及时准确地监测和评估干旱，对防灾减灾具有重要的现实意义。地表温度-归一化植被指数特征空间（Ts-NDVI特征空间）是在全世界范围内都广泛应用的一种地表情况监测和评价方法，但是该方法不但容易受地理、气候等因素的影响，而且易受地表覆盖类型、大气条件及观测角度等的影响，不稳定性较高。本研究针对这种情况，提出了一种全新的Ts-NDVI特征空间合成方法来对干旱进行监测和评价。 技术原理和性能指标： 项目使用美国TERRA卫星的长时间序列的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的Ts和NDVI数据，针对某观测时段，首先提取各个年份单一时段Ts-NDVI特征空间的干、湿边界，在此基础上合成多年通用的Ts-NDVI特征空间干、湿边界，来近似特征空间的理想边界，最后通过拟合等到合成后的多年通用的Ts-NDVI特征空间（称之为通用Ts-NDVI特征空间）。经过严密的检验表明：合成后的通用特征空间，最大程度地接近Ts-NDVI特征空间的物理边界，减少原方法中特征空间的波动性和不稳定性，提高了干旱监测准确性和适用性。通过与气候特征的关系分析表明，合成后的特征空间可以指征多年最大、最小降水量。并分析得到近十年黑龙江省高时、空分辨率的干旱分布特征，分析得出不同干旱程度的发生频率。 技术创新性和先进性： 项目的创新性在于以下几点：提出了基于长时间、大范围卫星观测资料的Ts-NDVI特征空间改进方法，改进了传统方法固有的不稳定性，该改进方法不受特征空间内部各像素点地表类型变化带来的影响。改进后方法的稳定性极大提高，干旱监测精度也随之提高；从气候角度分析本研究提出的改进方法对干旱的指示作用，分析Ts-NDVI特征空间的干、湿边参数的季节变化特征，及其与合成年份内降水量的关系，揭示其对干旱的指示和预警机制；在整个植被生长季，应用改进方法分析得到时空分辨率都较高的黑龙江省植被生长季干旱的时空分布特征。 成熟度和使用范围： 项目成果对目前应用比较广泛的卫星遥感干旱监测方法进行了比较大的改进，经过了在黑龙江省这样典型的东北农区的业务运行和检验，同时具备在其他省份和气候区进行推广应用的潜力。 应用情况及存在问题： 通用特征空间法只是利用多年卫星观测数据，对特征空间理论边界的近似，今后如果能开展针对性的试验，可以开展进一步的细化研究；Ts-NDVI特征空间参数特征可以在未来干旱及气候效应中，作为一个很好的参考指标，这还需要积累更多的观测数据，在不同的气候类型和环境条件下进行应用试验。

黑龙江省气象科学研究所

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