前言

土壤水是联系地表水、地下水和生物地球循环的纽带，是物质传输和运移的载体。土壤水是山地农业所需水资源的主要来源，土壤水分的多少也是农业干旱的重要指标之一，适宜的土壤水分是获得农作物高产和水资源高效利用的最重要条件之一。如何利用先进手段及时乃至提前了解土壤墒情的现状、变化趋势和空间分布情况，是实现农业水资源的合理配置，提高用水效率，提升云南省抗旱测报能力和预测预警水平，从而持续健康发展云南省高原特色农业的基础性和战略性重大课题。

云南省现有40多个土壤墒情监测站点，相对云南省国土面积及复杂地形，这些监测站点远远不足，仅靠墒情站点数据难以满足水利部门和政府部门实时掌握土壤墒情和旱情空间分布情况的需要，进而导致地面墒情测站数据难以在农业抗旱决策中充分发挥其指导作用。

基于以上背景，由云南省水利水电科学研究院牵头，联合中国科学院地理科学与资源研究所和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所申请的云南省科技计划项目“基于多源数据的土壤墒情监测关键技术在抗旱测报中的应用研究”于2012年12月启动了研究工作。本书是项目组成员在历经3年时间形成的研究成果基础上编写而成的。

本书共分7章，第1章总结了土壤墒情遥感监测国内外研究的现状，提出了土壤墒情研究的必要性，分析了云南省土壤墒情监测关键技术在抗旱测报中的应用意义。第2章总结了国内外对用遥感方法反演土壤墒情的研究，并对不同土壤墒情遥感监测模型进行了对比分析。第3章选择以MODIS为主要遥感数据源，以亮温-植被指数法作为主要的土壤墒情反演方法，以高分辨率遥感数据获取的土地利用数据作为补充，改进了土壤墒情和旱情的反演算法。基于站点观测数据对比和优选国际上多种微波反演与再分析资料获取的土壤墒情产品，构建了MODIS反演产品和优选产品之间的融合算法。第4章介绍了对MODIS遥感数据、降水、土壤水分和地表反照率数据的预处理，以及生成云南省土壤墒情遥感监测产品和土壤干旱遥感监测分级指标的具体流程。第5章分析了降水、TVDI、VCTI等多源数据的云南省土壤墒情时空分布特征。第6章根据地面观测降水数据、TRMM降水数据和土壤墒情数据，分别计算了云南省极端气候指数、TRMM降水距平和土壤平均相对含水量，分析了不同时间尺度下云南省土壤墒情的时空变化特征。第7章介绍了基于地理信息系统技术、遥感技术和网络信息技术，嵌入了改进的土壤墒情反演算法的土壤墒情监测系统的架构和系统组成。

本书第1章由王杰、曹言、黄英撰写，张雷完成文献分析;第2章由张世强、王杰、曹言撰写，马思煜完成文献分析;第3章由彭建、张世强撰写，马思煜、种丹完成文献分析;第4章由张世强、彭建、王杰撰写，马思煜、种丹完成文献分析;第5章由张世强、彭建、王杰撰写，马思煜、种丹完成文献分析;第6章由王杰、曹言、黄英撰写，张雷、张鹏、吴灏完成文献分析。第7章由诸云强、罗侃、王东旭撰写。所有撰稿人员均参与了其他章节的交叉审稿。

本书的出版得到了云南省科学技术厅的资助;在撰写过程中云南省水利厅科技外事处张云给予了多方关注和指导，提出了许多建设性意见和建议;云南省水利水电科学研究院王树鹏、戚娜、段琪彩，云南省水文水资源局付奔也为本书的出版做出了默默的奉献，在此一并表示衷心的感谢。

由于土壤墒情的遥感反演具有复杂性，且云南省地形复杂，现有地面观测点和观测序列有限，加上参与编写人员较多，文稿难免有错误及疏漏之处，在专著即将出版时，编写人员诚惶诚恐，非常期待读者给予批评指正，以利于促进卫星遥感技术在云南省土壤墒情监测中推广应用，并发挥其效益。

作者

2016年10月