干旱是一种常见的自然现象,它造成的影响与损失在所有的自然灾害中所占比重较大。对干旱监测与预测,长期以来已开展了多专题多手段的理论与技术研究,并建立了多个业务应用系统对区域或全球尺度旱情进行监测。传统田间实测法和土壤旱情模型法多适用于小范围的农田,遥感影像具有丰富的地物信息,且覆盖地表面积大,并能及时获取,所以对大范围农田土壤旱情的实时监测还需用遥感的手段完成。本文结合863课题“杂交棉田间信息管理技术研究与应用”子课题的工作,以新疆石河子生产建设兵团147和148团场的棉花种植区域为对象,研究大范围农田土壤旱情遥感监测的方法与模型。由于新疆地区接收的卫星数据种类有限,因此课题组选取了实验区应用较多的TM影像,根据棉花旱灾发生关键时期的Landsat TM图像(2008年7月13日、7月29日、8月14日、8月30日)及同步外业调查数据,研究应用简单而有效的棉田旱情监测方法,以期指导生产实践。本文主要研究内容如下:①光学与热红外融合的农田土壤含水量遥感模型与方法研究。应用Landsat TM影像穗帽变换的方法,获取湿度分量,同时结合TM第6波段反演高植被棉花冠层温度信息进行分析、建模和反演棉田含水量。②可见光-近红外光谱特征空间与农田旱情遥感方法研究。应用Red-Nir二维特征空间分布分析,获取土壤线,分别采用垂直干旱指数PDI和改进的垂直干旱指数建模反演棉田旱情,并进行两种模型适用性比较。③基于混合像元分解的土壤含水量遥感监测方法研究。应用混合像元线性解混方法对影像分解,获得土壤纯净像元进行土壤湿度反演,验证结果显示精度达到监测需求。④农田旱情的综合遥感监测方法与应用研究。针对新疆石河子生产建设兵团147和148团场的大田开展实验,反演的结果表明遥感监测的旱情分布规律与实际情况是相符的。同时开展了农田旱情综合反演模型和方法研究,监测与评价棉田土壤墒情,对其进行旱情划分等级,根据旱情等级确定灌溉量,为合理灌溉和水资源高效利用提供了技术支持。