陆面数据同化受到越来越多的关注，随着各种陆面数据同化系统( Global LandData Assimilation System(GLDAS)，North American Land Data AssimilationSystem(NLDAS)，European Land Data Assimilation System(ELDAS)，West ChinaLand Data Assimilation System(WCLDAS》的建立，利用搭载卫星的光学、红外传感器数据、雷达数据同化土壤水分、地表温度以及能量通量。　　 本文基于通用陆面模式(Common Land Model，CoLM)模型，采用美国通量网的地表观测数据，以及对应站点的MODIS LST和LAI，使用变分同化方法搭建·一个陆面数据同化系统，并使用此系统验证模拟效果。CoLM综合了IAP94、BATS、LSM等各种陆面模型的优点发展涵盖植被、土壤、冰雪、冻土、湿地及湖泊等过程的参数化方案。美国通量网包含的植被类型丰富，数据质量可靠，连续性强，观测参数丰富，每个站点的地表类型均一且范围大，并且很多站点都是MODIS产品的验证点。MODIS地表温度产品的精度很高，是定量化研究陆地表面和大气相互作用的重要依据。　　 首先对站点提供的数据进行质量控制，然后代入CoLM模型运行，通过模拟获取站点的温度、湿度以及通量等信息，随之对模型中参数进行敏感性分析，得出CoLM的参数化方案和适用性，获取一定的先验信息为同化做准备。结合MODIS得到的地表温度产品，构建了从遥感数据提取出的信息到地表动态模型中的陆面数据同化系统。　　 本论文的主要贡献是使用变分间化方法构建一个基于通用陆面模型的伴随同化系统，在构建的过程中得到一些主要信息，论文工作的结论如下：　　 1.利用气象资料和地表参数驱动CoLM模型，考察模式对陆面过程模拟能力。发现CoLM模型对于感热通量的模拟效果较好，但是对潜热通量和地表温度的模拟存在不同的偏差。　　 2.检验地表能量通量对陆面模型中不同重要参数的敏感性。表明土壤质地的改变会对模型模拟的能量通量产生比较大的影响。相比较而言，农作物和裸地下垫面对地表温度比较敏感。　　 3.实验表明，由于CoLM模拟出来的地表温度与观测的地表温度之间存在一定的差异，同时CoLM模型模拟的地表温度和遥感反演的地表温度之间也存在差异，这对于模型和遥感数据相结合的研究，是非常需要慎重考虑的问题，因此如何建立模拟与观测之间的关系是很重要的。　　 4.在对CoLM进行伴随编码的过程中，没有使用自动微分器，其目的是为了检验编码过程中出现的问题，在对切线码和伴随码进行检验的过程中，发现各个物理过程中的单个模块的检验能通过切线码和伴随码的检验，但是将单个模块整合在一起进行检验的时候往往出现发散的现象，可能是两方面的影响导致这种现象的产盛：一是计算本身的截断误差引起的，二是模型中由于物理量的临界值触发的“开关”现象。