利用作物冠层温度估算农田蒸散量

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1、分类号密级——狐编号Ｗ—一中？水剩水电斜嗲而ｔ究淀硕士学位论文利用作物冠层温度估算农田蒸散量学位类别工学硕士学科专业水利水电工程作者姓名黄凌旭指导教师蔡甲冰教高中国北京二〇＿八年五月分类号密级ＵＤＣ？编号中？水别水电新＃研究院硕士学位论文利用作物冠层温度估算农田蒸散量学位类别工学硕士学科专业水利水电工程作者姓名黄凌旭指导教师蔡甲冰教高中国北京二〇一八年五月Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｅｖａｏｔｒａｎ

2、ｓｐｉｒａｔｉｏｎｕｓｉｎｔｈｅｃｒｏｃａｎｏｐｇｐｐｙｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｐＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＨｕａｎＬｉｎｘｕｇｇＨｄｒａｕｌｉｃａｎｄＨｄｒｏｏｗｅｒＥ

3、ｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｙｙｐｇｇ）ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ，ａｎｄＤｒ．ＣａｉＪｉａｂｉｎｐｇＢｅｉｉｎＣｈｉｎａｊｇ，Ｍａｙ１８，２０图书分类号码密级ＵＤＣ硕士学位论文利用作物冠层温度估算农田蒸散量指导教师蔡甲冰教高博士中国水利水电科学研究院申请学位级别硕士业名称水利水电工程专论女提交日期２０１８年４月２８日论女答辩日期２０１８年５月２２日学位授予单位和日期答辩委员会会主席黄冠华教授评阅人李

4、久生研究员刘钰教高姚彬教高龚道枝研究员２０１８年５月２２日关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师指导下独立进行研宄工作所取得的成果。，论文中有关资料和数据是实事求是的尽我所知，除文中己经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国水利水电科学研究院或其它教育机构的学位或证书等而使用过的材料。。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任学位论文作者签名：ｆ＞１１＾ｐ／ｉｒ年ｔ月义日导师签名，外

5、－（年ｊ月户日本硕士学位论文研究“十二五”科技支撑计划课题“灌区分工作得到国家”布式作物需水量与灌溉需水量监测和预报系统（２０１２ＢＡＤ０８Ｂ０１）和国家“基于作物冠层温度的”自然科学基金项目多尺度干旱监测和灌溉决策（５１６７９２５４）的资助。摘要蒸散量是水文循环重要的组成部分，是研宄农业高效用水，准确及时的确定蒸散量和区域水资源管理的基础。利用遥感估算区域蒸散量己有大量的模型与方法，但大多数的模型与方法结构比较复杂一，需要获取较多的地表参数信息时，现有的单热红外；同遥感影像难

6、以提供高时空分辨率的地表温度信息。研宄利用不同尺度下作物冠层温度或地表温度、气象要素等数据进行区域蒸散量估算，能为灌区实现精准、实时的灌溉管理提供科学依据。２０１５年本文以河套灌区解放闸灌域主要农作物玉米和向日葵为研究对象，于和２０１６年开展了田间和区域尺度试验。田间试验定期观测玉米和向日葵的冠层温度、土壤温度、土壤水分、作物生长指标等，分析冠层温度水平变化规律及垂直方向上农田温度变化规律时在玉米和向日葵田块分别安装ＣＴＭＳ－Ｏｎｅｌｉｎ型作物冠层温度及环境因；同子测量系统，连续同步监测

7、两种作物的冠层温度和田间气象数据，率定和验证Ｓｅｇｕｉｎｅｒ－Ｉ）在当地的适用性和Ｉｔｉ简化模型（简称Ｓ模型。采用增强自适应时空融合算法（ＥＳＴＡＲＦＭ）对Ｌａｎｄｓａｔ和ＭＯＤＩＳ地表温度数据进行数据融合，生成高时空分辨率地－Ｉ表温度数据集；利用Ｓ模型估算玉米和向日葵区域蒸散量，并通过区域水量平衡法对－模型估算结果进行总量验证Ｉ。主要结论如下：，评价Ｓ模型在区域尺度的适用性（１）在玉米和向日葵整个生育期内，田块水平方向上的作物冠层温度变化差异很小，垂直方向上的农田温度有着明显的梯度变化规律。

8、－－（２）利用２０１５年试验观测数据对ＳＩ模型参数进行率定，选择１０：００１６：００之间每－－小时的冠气温差（ＴｅＴａ），分别与日蒸散量（ＥＴｄ）和日净辐射（Ｒｎｄ）的差值（ＥＴｄＲｎｄ）做线性回归分析，分别得到不同时刻模型中的特征参数＆心利用２０１６年试验观测数据对模型进行验证，玉米和向日葵生育期内实测ＥＴｄ和模型计算ＥＴｄ两