干旱是一种异常天气事件，并非年年发生。ASIS的优势在于ASIS数据集时间跨度长和空间分辨率高。数据集涵盖1984年至今（40年）、分辨率为1公里的光栅图像，每公里像素包含过去40年发生的所有极端干旱事件。数据集时间跨度长且分辨率高意味着可以形成一个更完整且更精确的基准数据集，作为分析的基础。其他遥感系统数据的分辨率可能更高，但时间上无法追溯到1984年。

ASIS的另一优势是在校准过程中引入了作物系数，这意味着ASIS考虑了作物在各物候期对水胁迫的敏感性。

ASIS的优势还包括可持续性。为支持粮农组织的粮食安全监测和预警活动（主要通过GIEWS），自2012年以来，粮农组织与其他合作伙伴一道，为ASIS的日常运作提供了强有力的技术支持，每10天免费发布国家版ASIS使用的数据档案和近实时数据。

季节指标的目的是便于辨别发生干旱率高的耕作区域。这些指标结合非季节指标（植被和地表温度），以及来自历史数据的作物掩模和农业耕作周期信息。因此，校准季节指标时，作物的位置、作物物候期（播种日和耕作周期时长等）、以及各物候期对水胁迫的敏感性信息至关重要。例如，在校准时去除没有作物/牧草生长的区域；如果观察期内，某区域不在耕作周期，则该区域被标记为“淡季”；对于谷物而言，最敏感的阶段是开花和灌浆期。最终数据突出显示生长季节作物区域内的异常植被生长情况以及可能发生的旱情。

所有指标都需先计算植被健康指数加权均值（VHI加权均值）。VHI加权均值是指作物生长季内（分析期内的首旬至末旬）每旬VHI值与季节开始（SOS）、季节高潮（MOS）和季节结束（EOS）对应的每旬VHI值的作物系数（Kc）的加权平均值。作物系数用于反映作物在不同物候阶段对干旱的敏感度。

再根据VHI均值计算得出另两个季节指标：农业干旱胁迫指数（ASI）和干旱强度。

被土地使用地图/作物掩模标记为作物的像素，如果其VHI均值低于0.35，则该像素为干旱像素。农业干旱胁迫指数（ASI）是指受干旱影响的耕地面积占比，体现了干旱事件的时间和空间维度。全球ASIS中的空间分析单位为全球行政单位分层制度二级区域（GAUL 2）（GAUL 0：国家级，GAUL 1：次国家/省级）。根据受影响面积的百分比，划分各个行政区域，以便分析员对结果进行快速解读。

干旱强度指标将VHI加权均值（与GAUL 2 地区累积加权计算得出）划分为四个级别：极端、严重、中度或轻度。VHI加权均值高于42%的地区被视作不受水胁迫。

作物物候是指作物从种植到收获的各生长发育阶段。作物生长监测和产量估算需要该生长季节期内，准确的作物物候信息。作物在不同生长阶段的耗水量不一。各作物生长阶段的水胁迫可能对作物产量带来不同的影响。不同作物对水的需求也不一。作物系数（kc）用于反映不同作物在各生育期阶段需水差异/敏感性。ASIS使用作物系数（乘以各生长阶段的VHI）体现模型的敏感性。

建立异常值分析基准数据集的一个简单方法是根据过去数值的平均值建立基准。如果数据的时间跨度不长，那么该基准数据集可能不是十分稳定，且跨地点对比可能没有意义，原因是不同地点的土地覆被特征不一。例如，亚马逊雨林地区的NDVI时间序列均值总是高于萨赫勒地区的草场。VCI、TCI和VHI采用的方法更复杂。NDVI时间序列的最大值和最小值用于计算指数（见问题6中的表格）。该指数值的区间从0至1。如此一来，无论某地点的土地覆被特征如何，该地点在任何时间跨度内的指数值都是一致的。因而，可以进行跨地点和/或跨时间对比。 当然，如果一地的土地覆被状况随时间变化而变化（如砍伐森林和种植玉米），可能会产生噪声。因为耕地和森林的NDVI最大值和最小值不同。

在 ASIS 中，NDVI、VCI 和 VHI 被称为“非季节指标”，仅被用来表示地表植被产生的生物量。在构建这些指标时，不考虑该地表上作物的物候和类型。ASIS中所有的非季节指标都使用两个模式计算：旬度和月度。

NDVI（归一化差分植被指数）
经典的植被指数。NDVI衡量的是地表绿色程度，用于作为指征植被密度和健康度的代理指标。	用途 仅用于大致了解地表生物量/植被情况。

NDVI异常值
NDVI异常值显示的是当前监测期（即ASIS每旬）与长期平均值之间的变量，正值（例如20%）就代表植被状况好于平均水平，而负值（如-40%）则代表植被状况相对较差。	用途 了解植被异常情况，简单标示哪个区域的生物量低于正常水平。 仅在其他指数（VCI、VHI 等）不可用/无法计算时使用。

VCI（植被状况指数）
VCI评价的是与历史趋势相比当前的植被健康状况。VCI指数考查的是当前一旬归一化差分植被指数(NDVI)与其长期最小值和最大值之间的关系，使用同一旬的历史NDVI值范围进行归一化计算。VCI的目的是把NDVI中与天气相关的成分从生态要素中分离出来。	用途 VCI 可用于查看哪些地方的生物量受到胁迫，但有时会夸大某些区域的情况。

VHI（植被健康度指数）
VHI根据植被健康状况以及气温对作物状况的影响情况显示干旱的严重程度，用于修正受影响区域被夸大的VCI值。VHI是一项综合指数，结合了植被状况指数（VCI）和气温状况指数（TCI）。	用途 VHI是用于计算 ASIS 季节指标（ASI，干旱强度）的基本指标。 在 ASIS 中，计算VHI时，组成VHI 的两个指数：VCI 和 TCI被赋予相同的权重（w=0.5）。

分辨率从1公里提高至250米，是可能的，但必须解决一些挑战。我们需要在传感器间进行一些校准研究，或者将最大值和最小值推至新传感器，前提是这些最大值和最小值将被用作新传感器的基准数据集。当然，这中间会出现噪声。

从1公里到40米，可能无法实现。这些完全不同的分辨率之间会出现太多噪声。

全球版ASIS 使用的耕地地图是由粮农组织制作的全球土地覆盖共享数据库（GLC-Share）: https://data.apps.fao.org/map/catalog/srv/eng/catalog.search#/metadata/ba4526fd-cdbf-4028-a1bd-5a559c4bff38，GLC-Share的耕地图层是作物的集成，整合了十种不同类型的主要作物（小麦、稻米、玉米、大麦等）。国家版 ASIS 则可以载入特定作物的耕作地图。

否。全球版ASIS使用的作物掩模是从GLC-Share（静态土地覆盖地图）中提取的，无法反映实际的种植模式。截至目前，所有覆盖全球范围的农业监测系统均未使用动态作物掩模，因为实施费用高昂。但是，我们希望未来可以解决此问题。

否。在ASIS中，季节变化是根据SPOT卫星植被探测仪拍摄的NDVI图像的长期平均得出的每个像素的植被物候长期均值。这种简化意味着作物/牧草物候是静态的，因此，每年，生长季节都以恒定速率变化。季节变化地图可以用来了解作物物候的一般模式。

通常，有专门用于标记大型水体的掩模/地图。在计算ASIS指标时，该地图会被遮掩/排除。代表水体的像素的颜色与地图图例上显示的所有其他颜色不同。（在ASIS中，水体的颜色和地图的背景色相同，均为白色）。如果大型水体内部的像素的标记色与图例上显示的其他颜色相同，请联系 [email protected] 。

当然！ASIS的基础指标是植被健康指数（VHI）。基于植被的指数更直接地描述了作物生长状况，并反映作物生长期内，技术投入品/干预措施的影响，如使用杀虫剂、化肥、以及在缺水期使用灌溉。我们在越南测试了ASIS，结果表明厄尔尼诺爆发的那几年，由于水库缺水，发生了农业干旱。

和其他基于植被指数的系统一样，ASIS的主要局限在于卫星图像的质量受云层影响。在云层覆盖地区，卫星遥感器无法很好地捕捉地面植被信息。尽管会进行数据清洗，但诸如高地等一些地区，如果全年大部分时间都被云层覆盖，那么清洗将很困难，且数据中可能会出现噪声。可以使用具有良好分辨率的水平衡模型缓解这一问题。另一局限在于ASIS使用静态作物掩模，无法反映该季实际的种植模式。在全球范围内应用动态作物掩模非常具有挑战性，且消耗大量资源。截至目前，所有全球农业监测系统均未使用动态作物掩模。无人机技术可以在本地使用，帮助验证和纠正不一致现象，并消除一定比例下出现的噪声。

开发国家版ASIS的原因是粮农组织了解到全球版ASIS中使用的一些假设和数据不适用于国家层面。全球版ASIS和国家版ASIS的主要区别在于，国家版ASIS可以在不改变主要方法/算法的前提下，更灵活地调整地方层面使用的核心参数。安装国家版系统时，全球版ASIS会向国家版ASIS提供原始卫星图像档案，以及每旬的操作图像。两者差异如下：

	全球版ASIS	国家版ASIS
作物掩模	粮农组织GLC-Share：包含10种主要作物的集成作物掩模	可以添加任何作物，包括多年生作物，如甘蔗、咖啡、草地等。资料来源：该国最近完成的土地使用研究。
作物物候	基于模型，来自SPOT卫星植被探测仪拍摄的卫星图像集(1999-2011)。 每年只覆盖两个季节。	基于实地情况。行政单位提供实地的季节开始（SOS）和季节结束（EOS）日期。每种作物都有自己的日期，且为大多数农民种植作物普遍所需的时间，以及每个行政单位的作物周期时长。该做法可以实现每年对两个以上季节进行分析。
权重&作物系数（kc）计算指数时使用	固定	可根据作物类型调整
空间维颗粒度 适用于季节指标	全球行政单位区划图层（GAUL） 二级区域（地区层面）	分析单元可以更细，如行政三级、四级等，只要有同级农作物物候信息且分析单元面积大于1平方公里。

观看短视频，获取相关信息。

请查看1分钟演示视频：

该短视频向您展示！

很简单！登陆粮农组织HiH地理空间平台网站：https://data.apps.fao.org/，同时在ASIS网站上找到逗号分隔值（CSV）文件，随后按照下列视频操作。赶快试试吧！

可以通过多种方式访问ASIS光栅（地理参照）数据集，如粮农组织“手拉手”地理空间平台，谷歌地球引擎、ESRI Living Atlas等地理空间平台。您也可以通过由粮农组织提供的网页地图服务(WMS )访问数据集。详情请参阅本网站上的 数据访问 页面。

粮农组织仅为数据（光栅格式文件）访问提供技术支持，但不对进一步的操作或处理提供支持。但是，大多数地理信息系统（GIS）/卫星图像处理软件和地理空间平台都提供详细的文档和用户手册，供您参考。报名参加光栅图像处理/分析GIS课程也是个好办法。一些GIS/遥感社区也能助您一臂之力。

一些好用且免费的软件：
      - QGIS (https://www.qgis.org/zh-Hans/site/)
      - Python (https://www.python.org/))
      - GDAL (https://gdal.org/)
      - SPIRITS (https://ec.europa.eu/jrc/en/scientific-tool/spirits-software-processing-and-interpreting-remote-sensing-image-time-series)

一些粮农组织免费线上课程（预警方面的基础光栅操作）可能有用：
      - 作物监测和粮食安全遥感信息——干旱和半干旱地区的技术与方法: (https://elearning.fao.org/course/view.php?id=155)
      - 超时空遥感助力农业监测: (https://elearning.fao.org/course/view.php?id=330)

光栅图像文件非常大。ASI、干旱强度等季节指标的单个光栅层约50兆，VCI、VHI等非季节指标的单个光栅层约350兆。请确保您的网络连接良好，且使用恰当的、可以处理光栅图像的GIS软件/地理空间平台（参见问题6）。

与谷歌地图操作一样，您可以使用地理空间平台（如 HiH、Living Atlas）提供的交互式缩放功能来查看该区域。
所有ASIS光栅数据集都覆盖全球范围。高级用户可以使用光栅图像处理软件/平台提供的剪辑功能，通过编程操作文件。

由于版权限制，粮农组织无法发布这些数据集。

有。
旬度数据： 一旬结束后的4-5天左右。

月度数据：当月5号左右发布上月数据。

注：未来50天内，旬度/月度VCI/VHI光栅数据集将进一步更新（提高数据精度，“去云”处理等。）

年度汇总数据： 7月5号左右发布上个作物年度数据。

全球 ASIS 涵盖两季。全球各区域的作物物候从目标年份的前12个月延续至目标年份的后12个月。根据长期 NDVI 数据，目标年份后一年的 6 月，所有区域的作物季节都会结束。

安装国家版 ASIS 的政府/机构。
粮农组织向政府/机构免费提供ASIS数据处理软件，以及软件使用的卫星图像。粮农组织还通过技术合作计划项目为政府/机构提供初始系统安装的技术支持与培训。更多信息，请访问： https://www.fao.org/giews/earthobservation/asistool.jsp?lang=zh