基于多源遥感数据的云南橡胶林寒害监测方法研究

[目的]橡胶树寒害主要指当出现低温＜5℃或连续低温阴雨天气时，引起的橡胶树生理机能障碍，导致减产甚至死亡的一种农业气象灾害，是天然橡胶生产的主要灾害之一，也是限制中国橡胶发展的主要因素。当前橡胶寒害的遥感监测方法大多基于气象资料的空间插值或植被指数，使用的遥感影像空间分辨率也偏低，并且由于橡胶寒害通常发生在橡胶树的落叶阶段，此时橡胶林的植被指数也正处于下降趋势，橡胶寒害引起的植被指数下降量通常会叠加在植被指数固有的下降趋势中使其难以分离出来。因此，需要一种能准确获取橡胶受寒害的物候变化节律特征，并满足行业需求的寒害识别及损失评估方法。[方法]针对我国橡胶林寒害遥感监测存在的不足和天然橡胶生产中寒害监测的迫切需求，本文以中国天然橡胶种植的典型代表区域——云南为研究区域，基于遥感地表监测无效像元填补和时空融合技术，提出一种综合遥感地表温度数据与植被指数寒害扰动特征的橡胶林寒害识别方法。[结果]采用Landsat和MODIS的植被指数和遥感地表温度数据，依照橡胶寒害监测中的气象学寒害指标标准(QX/T169-2012)，实现了橡胶林寒害遥感监测与受灾评估，构建了橡胶林寒害遥感监测指标，包括 ⅰ):植被指数扰动特征;ⅱ):基于遥感地表温度数据提取的寒害致灾因子。运用提出的方法识别出研究区近 20 年历次橡胶寒害(2004/200 5年冬春;2007/2008年冬春寒害;2010/2011年冬春和 2015/2016冬春)，最终累积汇总为云南植胶区寒害易发区评估分布图。[结论]河口地区是云南植胶区寒害发生频率最高的地区，西双版纳是发生频率最小的地区。历次寒害都发生在较高海拔的种植区，而靠近城镇附近、种植海拔较低的橡胶传统种植区受寒害的影响较小;而历次的橡胶新增种植区域大多是向寒害多发的高海拔的山地扩张，这表明橡胶种植不断向不适宜种植橡胶的区域扩张。本方法弥补了当前单纯基于植被指数的橡胶寒害遥感监测的不足之处，实现了橡胶林寒害的准确监测与评估，为天然橡胶生产和灾害应急提供方法与数据支撑，对确保橡胶的安全生产和继续扩大橡胶种植面积具有重要意义。