基于多光谱遥感数据的复杂地形地表蒸散量估算研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:collinne
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地表蒸散是土壤-植被-大气系统中能量、水分交换的主要途径,也是能量平衡与水量平衡的重要组成部分,清楚的认识蒸散时空变化格局对于水资源的利用、管理及预测有着重要意义。尤其在山区,蒸散在很大程度上影响着流域的产流,由于缺乏对山区蒸散的估算,直接影响了对山区径流与水资源的预测。  为了建立一个既简单实用又能刻画复杂地形区地表通量过程主要特征的蒸散发模型,本文以遥感技术为主要手段,借助MODIS遥感数据与气象数据,并引入DEM数字高程数据,以开都河流域为例,建立了复杂地形下蒸散量的模拟方法,并对开都河流域近13年蒸散量的时空格局进行了分析。本文的创新点主要包括地表辐射项的校正、温度校正与水分亏缺指数WDI的重新计算,具体内容如下:  (1)基于DEM改进了太阳入射辐射的算法,考虑了研究区的海拔高度、坡度、坡向及周围地形的遮蔽与天空视角因子,分直接辐射、来自天空的散射辐射及来自周围地形的反射太阳辐射三部分进行计算。并主要从两个方面进行了太阳直接辐射的地形修正。首先,根据坡度、坡向、纬度等因子对坡面入射角余弦值进行了修正;其次,引入了遮蔽系数来修正周围地形的阴影造成的遮蔽影响。在开都河流域的实证结果表明,未经地形修正的太阳入射辐射通量估算结果不能准确反应研究区辐射分布状况,经修正后,阴阳坡辐射差异明显,空间分布合理。经验证,模拟的日太阳入射辐射通量与实测数据相关性在0.92以上。在地表净辐射的计算中,将气象站点的空气温度按气温垂直递减率进行空间插值,解决了流域内空气温度的空间分布问题。  (2)基于TTME模型的fc-Trad框架求算WDI,计算过程简单化且物理机制明确。但TTME模型仅适用于平原地区,为使其运用于山区地表,将空气温度与地表温度校正至同一高程,得到的WDI空间分布图区域性强,且分布合理。土壤可利用水分较高区域分布在开都河流域大、小尤尔都斯盆地中心湿地和开都河中游产流区以及高山积雪区。  (3)基于蒸发比不变法与METRIC模型提出的参考蒸发比不变法,对卫星过境时刻的蒸散量进行了二次时间尺度扩展,最终得到了日、月、年蒸散量。发现生长季的蒸散量区域性十分明显。植被生长良好且土壤可利用水分多的区域蒸散量大,主要分布在大、小尤尔都斯盆地中心湿地及开都河中游。海拔大于3500米的山区因其气温低,植被覆盖度低,蒸散量很低。  (4)从年内变化来看,季节性差异特征明显,夏季最大,春秋次之,冬季最小,年内分布呈“单峰”变化趋势。蒸散量最大月份为7月,空间分布差异体现的也最明显,其流域蒸散量在0-80mm之间。从年际变化来看,开都河流域在近13年内年蒸散量都在30亿m3以上,但随降水等气候要素的变化,年际间也有波动。除2004年与2009年外,蒸散量拟合度较好。
其他文献
论文的第一部分主要研究了[B9GluB10Asp]-人胰岛素在脂肪细胞葡萄糖代谢中的作用.揭示了B链氨基酸残基,尤其是B9Ser在胰岛素生物功能中的作用.同时,为[B9GluB10Asp]-人胰岛素
病毒需要感染特定的宿主细胞才能完成其复制周期,这个过程需要解决几个关键问题,主要包括入侵、复制、组装和释放。当病毒在宿主细胞内复制时,还面临着宿主细胞的多种免疫压力。
2013年11月至2014年10月,文章对云南白马雪山国家级自然保护区一个人工辅助投食滇金丝猴群进行了行为学观察,采用焦点动物取样法和全事件记录法收集研究群体中成年雌雄个体的交
海岛以具有清晰的边界,独特的气候和生境,以及与大陆隔离等特点,而成为研究生物进化和群体遗传学的理想场所。检测海岛生物居群的遗传结构,对了解物种遗传多样性丧失和种群遗传分
水资源匮乏及土壤肥力低下是制约河北省环渤海地区作物产量提高的重要因素,冬小麦生育期降水和播前土壤储水不能满足小麦高产的需求,合理灌溉、水肥管理、提高作物的水分利用效
距离脊椎动物最近的原始无脊椎动物推测可能类似于头索类动物,对现代头索动物——文昌鱼的发育遗传学研究有助于揭示脊椎动物的起源.文昌鱼有形体结构上类似于脊椎动物,但是
苯达松作为一种除草剂主要用于水稻、花生等农作物的田间防除杂草。普通水稻品种具有对苯达松的抗性。1984年,日本学者Mori从农林8号诱变获得突变体—农林8号m,它对苯达松极其敏感,甚至在抽穗灌浆期的成株也能被杀死。该性状称为水稻苯达松的敏感致死性(Bentazon Susceptible Lethality,简称BSL)。农林8号m的苯达松敏感致死性状在杂交稻制种过程中具有特殊的意义。本研究以农林
肝纤维化是由于肝脏损伤导致的慢性疾病,肝纤维化末期可能导致肝硬化和肝癌。据统计,西方国家肝硬化的患病率大约是1.1%,肝纤维化的发病率远高于1.1%。肝纤维化是一个可逆的损伤修
论文围绕沿线生态环境保护和管道安全,从生态系统恢复能力角度,建立了一套简单实用、针对性强的生态系统稳定性评价体系,把稳定性评价落实到每个生态系统类型,并针对脆弱的生
以全球变暖为主要变化特征的气候变化正在改变全球降水格局和水循环,高纬度区域降水增加,亚热带区域降水减少,并且干旱和极端降水事件频繁发生。我国南亚热带区域呈现出雨季强降