[发明专利]一种多变量栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法

说明书

本发明公开了一种多变量栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法，包括以下步骤：获取并处理目标研究区域内各栅格的遥感数据，遥感数据包括卫星降水量、卫星增强型植被指数和卫星地表温度，进而通过标准正态化方法得到各栅格在各时间段分别对应的卫星遥感综合干旱指数CRSDI；提取综合干旱风险评估要素；计算各综合干旱风险评估要素的经验频率；构建综合干旱风险评估指标CDRA。本发明将卫星遥感与干旱多维度量结合在一起，实现了由点到面对干旱灾害进行实时精细监测，不仅可以从多角度全面的描述评估干旱而且弥补了离散站点监测空间和时间不连续的问题，对大规模干旱风险评估和生态保护具有指导意义。

技术领域

本发明属于环境测量领域，具体涉及一种多变量栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法。

背景技术

由于干旱具有形成慢、持续时间长的特点，所以经常不被人们注意，但是其造成的伤害并不亚于地震、洪涝等自然灾害。准确快速的监测到旱情，并对旱情风险进行有效准确的评估已成为亟须研究的热点科学问题。干旱指数构建是量化干旱研究的基础，通过捕捉干旱的开始、持续时间和结束等特征，其可对干旱特征进行客观的时空分析和监测，从而达到度量、对比和综合的研究目的。目前，气象干旱常用的指数有标准化降水指数(SPI)、自校正帕默尔干旱指数(sc-PDSI)等；农业干旱常用的指数有标准化土壤湿度指数(SSI)、卫星增强型植被指数(EVI)、植被健康指数(VHI)等。然而单一指数往往不能综合多种要素，从而无法综合地从气象、农业、生态等领域出发全方面地监测干旱，且干旱等级与干旱风险之间没有清晰明确的关系。已有的综合干旱风险评估多基于地面站点观测数据或陆面模型模拟数据。站点观测数据虽然可以准确表征站点周边的干旱状况，但是观测站点空间密度有限，仅靠常规站点的观测还不足以了解干旱发生发展过程的全貌；陆面模型模拟的数据虽然可以弥补站点数据的不足，但是模拟结果不确定性较高，即使基于相同的气象驱动数据，不同水文模型的模拟结果相差较大，影响了干旱监测精度。

发明内容

为了综合表征气象-生态农业干旱，并评估综合干旱事件所造成的风险，本发明提供了一种多变量栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法，基于卫星降水量、卫星增强型植被指数和卫星地表温度等遥感数据产品，构建了一种将卫星遥感与干旱多维度量结合在一起的栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种多变量栅格化卫星遥感综合干旱风险评估方法，针对目标研究区域，执行以下步骤，实现对目标研究区域内各栅格的综合干旱事件进行综合干旱风险评估：

步骤1，基于目标研究区域的栅格划分，针对目标研究区域在预设历史时长段内的遥感数据，基于以该预设历史时长段内的每月为起点、预设个数月份为跨度的时间段，获得该预设历史时长段内各时间段的遥感数据，包含时间段内的卫星降水量、卫星增强型植被指数和卫星地表温度，进而得到各栅格在各时间段分别对应的卫星遥感综合干旱指数CRSDI；

步骤2，基于各栅格在各时间段分别对应的卫星遥感综合干旱指数CRSDI，分别针对各栅格在预设个数连续时间段的卫星遥感综合干旱指数CRSDI均小于预设卫星遥感综合干旱指数CRSDI阈值，表示该栅格发生了一次综合干旱事件，提取各栅格在预设历史时长段内分别对应各综合干旱事件的各预设综合干旱风险评估要素；

步骤3，针对各栅格对应各综合干旱事件的各预设综合干旱风险评估要素，逐栅格计算各综合干旱事件中各预设综合干旱风险评估要素分别对应的经验频率；

步骤4，基于各栅格对应各综合干旱事件中各预设综合干旱风险评估要素分别对应的经验频率，构建综合干旱风险评估指标CDRA，进而实现对目标研究区域内各栅格的综合干旱事件进行综合干旱风险评估。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤1的具体过程如下：

步骤1.1，获取目标研究区域各栅格在预设历史时长段内的遥感数据，包括月尺度的卫星降水量、卫星增强型植被指数和卫星地表温度，并对目标研究区域的遥感数据进行插值处理统一分辨率；