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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

秸秆焚烧是指将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为。秸秆焚烧造成雾霾天气，并产生大量有毒有害物质，对人与其他生物健康形成威胁。利用卫星遥感手段监测秸秆焚烧能够为禁烧治理工作提供有效的数据支持。论文拟在总结国内秸秆焚烧研究成果的基础上，基于ＭＯＤＩＳ传感器数据，通过对火点，农用地的提取分析，研究秸秆焚烧火点数量及时空分布格局。

国内外研究现状

目前 , 对不同地区 m o d i s火灾探测方法与mo d i s 火点算法不断得以完善和应用。曹国良等在现有热异常算法的基础上, 建立了华北平原地区秸秆焚烧的火点识别算法, 以及生成秸秆焚烧监测专题图和火点统计的技术处理流程。根据曹国良等 [ 2] 利用农村生活水平等基础资料分析表明, 2000 ～ 2003 年全国秸秆露天焚烧量最高的地区为山东 , 其次为河南 、 江苏 、 河北地区 。 2002年 , 全国秸秆焚烧火点数目最多的省份依次为河南 、 江苏 、 山东 、 安徽和河北地区 , 五省秸秆焚烧火点占当年全国秸秆焚烧火点总数的54. 3%[ 5] 。 2005年 , 江苏 、 安徽 、 山东和河南等地依次成为全国焚烧最严重的地区[ 5] 。由此可见 ,华北平原地区秸秆焚烧现象较严重, 为我国秸秆禁烧工作的重点地区。研究区范围为 32～ 42 n , 110～ 123 e , 包括北京市 、 天津市 、 河北省 、 山东省、 河南省 、安徽省和江苏省等7省、 市境域 。该地区每年6月份冬小麦陆续进入收割期, 大量秸秆焚烧产生的烟雾 , 导致空气质量下降。2007年 6月 17日 , 用 t e rr a /mo d i s 监测结果表明 , 华北平原5省2市地区共有54个秸秆焚烧火点( 不包括云覆盖下的火点信息) , 共涉及 22个县 , 主要分布在河南省和河北省。该日 , 河南省永城市遥感监测秸秆焚烧火点数最多 , 达 21个 。大多数火点具有由南向北羽状分布的烟雾带 , 初步判断这些地区为火点旺盛的区域 。通 过卫星遥感反演结果对比 发现 , 6月18日秸 秆焚烧 火点 数目有 所增 加 , 共有 6 3个. 河南 、 河北地区的火点仍然较多 , 山东、 河南等境内火点数目分布区域有较大扩展 。由于华北平原地区此时进入夏季, 日益高温闷热,常常出现霾, 气象条件原本就不利于污染物的扩散, 再加上小麦秸秆燃烧产生的烟雾, 极易导致空气质量下降。大面积集中焚烧小麦秸秆产生的烟雾影响到整个华北地区以及渤海 、 黄海上空。 曹国良等以华北平原 5 省 2 市为研究区 , 利用2007年 6月 17日和 18日两天数据对秸秆焚烧进行监测 , 提取出华北平原地区的热异常信息, 完成秸秆焚烧的信息统计表。从而可对市 、 县 、 区秸秆焚烧重点区域进行督查 , 有效地开展秸秆禁烧工作 。由于火点监测的阈值确定和不同地区的背景具有一定的关系 , 所以 , 对火点提取准确精度 、 火点类型 、 火点影响面积等方面需要作进一步的验证和探讨。

何立明等用最近四年的modis 火点数据, 通过相关处理和分析, 得出了全国秸秆焚烧状况的时空分布规律。 结果表明,秸秆焚烧最严重的区域一直分布在淮河流域和陕西关中平原, 这是秸秆禁烧工作的重点; 南部各省秸秆焚烧点密度较小, 比较分散, 造成的危害相对较小。 秸秆焚烧的主要时间, 北方集中在夏秋季节, 主要是小麦、玉米、油菜等的秸秆; 南方集中在冬春季节, 主要是水稻、甘蔗、油菜等的秸秆。 秸秆焚烧的时空分布规律在最近几年基本无大的变化, 秸秆焚烧面积在2002 年～ 2005 年期间逐年上升。结论反映了各地执行秸秆禁烧政策的效果, 可为相关政府部门进行秸秆禁烧工作提供依据。

( 1) 除西藏、青海外 ,我国耕地上均存在不同程度的秸秆焚烧现象 。秸秆焚烧最严重的区域一直分布在淮河流域和陕西关中平原, 这是秸秆禁烧工作的重点; 南部各省秸秆焚烧点密度较小,比较分散, 造成的危害不如北方严重, 但一旦失控,易引起森林火灾。( 2) 发生秸秆焚烧的区域,随气温的升高逐步自南往北推移。秸秆焚烧的主要时间 , 北方集中在夏、秋季节, 主要是小麦、玉米、油菜等的秸秆;南方集中在冬、春季节,主要是水稻 、甘蔗、油菜等的秸秆。( 3) 秸秆焚烧的时空分布规律在最近几年基本无大的变化, 秸秆焚烧面积在2002 年～ 2005 年期间逐年上升, 说明秸秆禁烧工作仍需加强。( 4)同气象卫星监测的结果比较, 用modis数据能监测到全国更多的秸秆火点, 更准确地反映全国秸秆焚烧的现状。而气象卫星监测的结果没有对我国南方冬、春季节的秸秆焚烧做出合适的评价,也未对新疆西部的秸秆焚烧给出评价说明。

2. 研究的基本内容

1, modis数据预处理；

2.秸秆焚烧情况反演和提取。

3.作物秸秆焚烧火点的时空分布格局及动态变化趋势分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1,数据选择

2，利用envi软件对数据进行分析

3.分析火点的分布地区和时间序列

4. 参考文献

[1]张彦，刘婷，李冰等. 基于modis数据的河南省秋季作物秸秆焚烧火点监测研究[a].河南省农业科学院，农业经济与信息研究所，郑州澍青医学高等专科学校，2016,1004-3268.

[2]胡梅，齐述华，舒晓波等. 华北平原秸秆焚烧火点的modis影像识别监测[b].江西师范大学地理与环境学院， 中国科学院遥感应用研究所, 2008.

[3] 刘婷，王来刚，范磊. 基于eos/modis数据的河南省小麦秸秆焚烧监测分析[c].河南省农业科学院, 2011, 40(11):158-160.