1.任务来源 黑龙江省旱情遥感监测业务化运行系统是基于国家防汛抗旱指挥系统二期工程中省级唯一的遥感应用试点项目，根据初步设计报告的任务要求，2013年9月立项，开展旱情遥感监测业务化运行系统的技术研究与系统开发工作。 2.应用领域和技术原理 本项目基于卫星遥感监测和地面站点观测数据，研究旱情监测数据快速处理技术、旱情遥感监测模型构建技术、农作物种植面积遥感监测技术等，设计、研发黑龙江省旱情遥感监测业务化运行系统，监测分析黑龙江省农用耕地的旱情，重点是松嫩平原和三江平原的农业旱情，使其满足抗旱管理的日常业务运行、应急快速监测与评估的需要，实现黑龙江省的旱情实时监测与评估；编制抗旱灌溉技术应用手册，指导干旱区域的抗旱灌溉实施，减少旱灾损失。 黑龙江省旱情遥感监测系统研发包括以下两部分： （1）系统设计研发：采用以土壤含水量为主要因子、基于地表温度和植被指数构建的监测模型，根据黑龙江省农业旱情特点和环境条件，按土壤、季节进行模型参数率定与验证，建立基于遥感监测与同步地面实时监测土壤墒情数据的旱情监测模型，确定合适的旱情指标和参数，研究开发基于地理信息系统的旱情遥感监测系统，实现旱情实时监测，旱情、墒情等信息查询、统计和分析等。 （2）业务化生产：从国家防总、水利部及黑龙江省抗旱减灾的实际需求出发，依托国家防汛抗旱指挥系统二期工程的总体规划及黑龙江省遥感应用试点工程，建立省级旱情遥感监测中心，全面监测黑龙江省农业旱情实时发展情况，为全省防汛抗旱相关部门提供实时旱情分析的信息和抗旱灌溉技术应用指导。 主要技术原理包括： （1）旱情监测数据快速处理技术 旱情遥感监测系统每天处理大量的卫星遥感数据，完成数据的自动入库。如何保证高效、稳定、自动的数据接收是系统实现的基础，海量卫星图像的快速、自动化的数据处理是系统实现的关键。实现旱情数据无人值守入库、多源数据快速处理。 （2）旱情遥感监测模型构建技术 由于不同旱情遥感监测模型适用条件不同，同一模型在不同区域、作物、物候、土壤、季节模型系数也不同，应按区域、作物、物候、土壤、季节分别构建和率定模型。黑龙江省旱情遥感监测包含数据处理、模型构建与率定、模型验证与评价、旱情统计、综合分析、制图等主要环节，旱情遥感监测模型构建是旱情监测的关键。 （3）农作物种植面积遥感监测技术 农作物种植面积及其空间分布是旱情评估的重要依据。根据不同农作物光谱特征的差异，通过遥感影像记录的地表信息，识别不同的农作物类型，统计农作物种植面积。 （4）黑龙江省旱情遥感监测系统研发技术 依托后台的大型数据库及GIS地理信息应用平台，建立了黑龙江省旱情遥感监测应用系统，具备了支持多源数据处理和定期、自动化、批量生产旱情监测产品的能力，为宏观掌握黑龙江省旱情总体情况提供了重要的信息支撑。 3.完成的性能指标： （1）基础数据库：建立了土壤墒情、遥感图像、土壤类型、耕地、农作物、行政区划等基础信息数据库； （2）建模与参数率定 针对黑龙江省干旱特点，建立了旱情遥感监测模型库。按旬、主要土壤类型进行了模型率定，建立了模型率定样本点和模型系数数据库。旱情监测平均精度达到85%以上。 （3）系统软件 黑龙江省旱情遥感监测业务化运行软件包含：数据管理、遥感影像预处理、地表参数反演、干旱指数计算、土壤含水量反演、旱情分析、旱情评估、制图输出、业务化应用、信息管理与发布等功能。软件实现定期监测与实时监测相结合。在作物生长期每旬定期监测，在4-6月春旱时期加密监测每侯的耕地旱情；提出0-20cm、0-40cm不同深度土层的土壤墒情分析成果；实现玉米播种-苗期0-20cm、拔节期及以后生育期0-40cm的旱情监测成果图输出。利用开发的区域旱情遥感监测系统，生产黑龙江省2015-2017年旱情监测产品，包括地表参数图像、土壤含水量专题图、旱情等级专题图、旱情统计表、旱情监测简报等。 （4）抗旱面积亩均增加玉米产量达到289公斤； （5）取得计算机软件著作权1件："黑龙江省旱情遥感监测系统V1.0"； （6）项目组参加人员共出版论著1部，发表论文6篇。

黑龙江省水利科学研究院

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