【摘 要】
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土壤湿度是影响地球生态环境的重要指标之一,土壤湿度的动态监测,可为水文、农业、生态以及旱情监测等方面提供重要的理论依据。同时运用遥感技术与土壤湿度反演模型相结合的方法,实时、有效地监测土壤湿度对治理区域性干旱和适应区域及全球气候变化等具有重要意义。新疆焉耆盆地地理位置处于中国西北干旱区,是塔里木河流域的重要组成部分,焉耆盆地地理环境复杂,生态系统脆弱。研究新疆焉耆盆地土壤水分状况对该区域生态系统稳
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土壤湿度是影响地球生态环境的重要指标之一,土壤湿度的动态监测,可为水文、农业、生态以及旱情监测等方面提供重要的理论依据。同时运用遥感技术与土壤湿度反演模型相结合的方法,实时、有效地监测土壤湿度对治理区域性干旱和适应区域及全球气候变化等具有重要意义。新疆焉耆盆地地理位置处于中国西北干旱区,是塔里木河流域的重要组成部分,焉耆盆地地理环境复杂,生态系统脆弱。研究新疆焉耆盆地土壤水分状况对该区域生态系统稳定健康具有重要意义。本文利用野外实测和Landsat8数据,并结合改进的修正土壤调整植被指数（MSAVI）和地表温度（Ts）,构建Ts-MSAVI特征空间,对研究区2016-2020年的土壤湿度进行反演,用野外实测数据进行精度验证,分析利用不同因子对温度植被干旱指数（TVDI）的影响。研究结果表明:（1）利用2016-2020年间的Landsat8数据,利用MSAVI和Ts,构建Ts-MSAVI特征空间,Ts-MSAVI特征空间呈现出明显的三角形散点图,Ts-MSAVI特征空间的干湿边的R~2均0.7以上。该区域为干旱（0.6＜TVDI≤0.8）为主,正常（0.4＜TVDI≤0.6）为辅主,其中干旱区域面积为2860.63 km~2,占总面积34.06%,正常区域面积为2076.484 Km~2,占总面积的24.73%;空间上焉耆盆地的博斯腾湖和旁边湿度属于湿濡,焉耆盆地中部地区属于正常,焉耆盆地西北、东北部属于干旱区,焉耆盆地东南部属于极干旱。（2）利用反演得出TVDI和野外考察实测数据构建线性回归方程2016年的实测数据与TVDI在不同土层中,10-20 cm土层实测土壤湿度与TVDI的相关性最高相关系数为R~2=0.5888;2020年的实测数据与TVDI在不同土层中,10-20 cm土层实测土壤湿度与TVDI的相关性最高相关系数为R~2=0.5801;利用皮尔逊法对TVDI和野外考察实测数据精度验证分析,2016年的实测数据与TVDI在不同土层中,10-20 cm土层与TVDI实测土壤湿度的相关性最高相关系数为-0.757;2020年的实测数据与TVDI在不同土层中,10-20 cm土层与TVDI实测土壤湿度的相关性最高相关系数为-0.762。TVDI更能稳定反映和指标土壤湿度状况;说明TVDI方法在该研究区精度满足要求。（3）从TVDI变化趋势来看,显著干旱区域面积占总面积的7.86%;轻微干旱区域面积为34.06%,主要分布在研究区西北和东北区域;轻微湿润区域和保持不变区域占总面积的17.51%和24.06%,轻微湿润区域和保持不变趋势为主;显著湿润区域面积约占15.85%,主要分布在博斯藤湖流域旁边的湿地。（4）探讨影响焉耆盆地的主要因素进行分析。不同土地利用类型的土壤湿度具有一定的差异,土壤湿度在不同土地利用类型中从小到大是水体＞湿地＞林地、耕地、草地＞裸岩、盐碱地＞建设用地＞沙地;在一定范围内,高程高的区域TVDI值小,土壤湿度高,高程低的区域TVDI值大,土壤湿度小,土壤湿度是随海拔的升高而升高;TVDI值随气温的升高而增大,反之气温的降低TVDI也降低的变化趋势;NDVI与TVDI是正相关性,指数NDVI对土壤湿度有一定的指示作用;TVDI与Ts的变化在焉耆盆地呈现出不同相关性规律,正相关关系最强的地区主要分布在研究区的中部和东北部,负相关关系最强的地区主要分布在研究区的东南部。通过以上研究工作,获取了焉耆盆地土壤湿度时空分布特征以及不同因素对土壤湿度的影响,结果表明TVDI法可以利用在该研究区,达到监测焉耆盆地内的土壤湿度状况,更能接近焉耆盆地土壤湿度实际分布状态,对焉耆盆地土壤湿度动态监测和水资源提供理论依据和实践参考。
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