Ecohydrological dynamics of water stress in an arid coastal system using multitemporal remote sensing indices and land surface temperature

方法

Sentinel-2与Landsat 8/9影像，计算NDVI、NDMI、NDW

发现

植被与水分长期偏低，2021—2024年水分胁迫略增但不显著，空间异质性明显。

机会点

可引入野外实测与土壤水分数据验证复合胁迫指数，并扩展到其他海岸沙漠区。

干旱和半干旱环境对气候变率和水资源短缺高度敏感，但秘鲁南部许多沿海沙漠的生态水文动态仍缺乏充分认识。本研究利用2017—2024年多时相Sentinel-2和Landsat 8/9影像，并以TerraClimate变量作为区域水文气候背景，刻画了秘鲁塔克纳省因克兰区水分胁迫的时间与空间动态。采用NDVI、NDMI、NDWI和SAVI评估植被与水分状况，并由Landsat热红外产品反演地表温度（LST）。通过计算标准化异常（z分数）和复合水分胁迫指数（IEHV），识别时间变化与空间格局。植被与水分状况持续偏低，NDVI和NDMI始终较低，NDWI主要为负值。LST呈现明显的季节差异，暖季数值较高且更为均一，冷季空间格局更加异质。异常分析显示2021—2024年水分胁迫有轻微加重趋势，但剔除第一年后该趋势不显著；而2020年出现一次向较低胁迫的暂时性异常，伴随正的植被异常和该序列中最冷的地表温度，其成因尚无法确定。空间上，目视判读显示植被和水分值较高区域出现在排水廊道、低地和灌溉农田，而更为裸露的区域则显得更干燥、热状况更极端。整合光谱与热红外指数有助于刻画该干旱沿海系统的生态水文胁迫及其空间异质性，但仍需野外验证。