基于NVSWI指数的罗马尼亚多布罗加地区干旱演变与农业胁迫卫星评估研究

《Remote Sensing Applications: Society and Environment》：Satellite-Based Assessment of Drought Evolution and Agricultural Stress in Dobrogea, Romania Using the Normalized Vegetation Soil Water Index (NVSWI)

　　本综述采用多指标遥感方法（NDVI、LST、SPEI、NVSWI），系统评估2001-2021年罗马尼亚多布罗加地区农业干旱动态。研究发现该区域干旱频率显著上升，2020年极端干旱面积超70%，并通过NVSWI指数与作物产量数据的关联分析，为脆弱农业区干旱监测策略提供关键见解。

　　

相关性分析：LST与NDVI

对年度平均LST-3（土地表面温度）与NDVI-3（归一化植被指数）的相关性分析表明（图3），二者存在显著负相关关系（r = -0.92，p值 < 0.001）。这意味着在多布罗加地区，夏季高温使得水分成为植被生长的主要限制因子。但需强调的是，这些结果是基于2001-2021年整个时期整合得出的，构成的是气候尺度基准线，而非年度快照。干旱季的LST-3年度均值（图4-a）显示出自2001年以来的上升趋势，而NDVI-3年度均值（图4-b）则呈现出轻微的下降趋势。这些趋势共同表明，该地区正经历着持续的干旱化过程。

基于NVSWI的多布罗加干旱分析

尽管SPI（标准化降水指数）指标在量化降水异常方面依然稳健，但NVSWI（归一化植被供水指数）通过将冠层温度（LST）和绿度（NDVI）协同结合成一个单一指标，为农业干旱提供了更具针对性的评估。这种整合提供了比单纯植被指数更直接的作物实时水分胁迫代理指标，因为它捕捉了植物对土壤水分亏缺的生理响应。

另一个利用LST-NDVI特征空间的指数是VHI（植被健康指数），它同样结合了热条件和植被状况来评估胁迫。然而，NVSWI通过其归一化公式，可能对不同土地覆盖类型的水分胁迫变化更为敏感，特别是在像多布罗加这样具有强烈季节变化的半干旱农业区。

结论

本研究检验了NVSWI干旱指标捕捉多布罗加地区农业气象干旱和作物减产的能力，并探讨了LST与NDVI之间的关系以识别水分限制植被生长的时期。指数按月计算，时间跨度为2001年至2021年，重点关注干旱季节（7月至9月）。我们的结果揭示了季节性LST和NDVI之间存在强烈的负相关关系，这表明水分可用性是影响该地区植被动态的主要限制因素。