区域蒸散发遥感估算研究与实现

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1、中图分类号：TP7密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：区域蒸散发遥感估算研究与实现研究生姓名：赵昱昀学号：0211573学校指导教师姓名：韩惠职称：副教授申请学位等级：理学硕士专业：地图学与地理信息系统论文提交日期：2014年4月论文答辩日期：2014年5月29日万方数据硕士学位论文区域蒸散发遥感估算研究与实现ResearchandImplementationofRegionalEvapotranspirationbasedonRemoteSensing作者姓名：赵昱昀学科、专业：地图学与地

2、理信息系统学号：0211573指导教师：韩惠完成日期：2014年4月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要地球上的任何地方都存在着蒸散发现象。地表通过吸收太阳辐射获取能量，而能量的消耗则主要通过水分蒸散发的方式进行。大气中的水分以雨、雪、雾

4、、霜、冰雹等气体、液体或固体的方式转移到地表，而地表水体水面蒸发、土壤蒸发和植被蒸腾则将70%的降水蒸散发到大气中。在水分交换的过程中，能量也随着水分的交换而传输，实际上地表和大气之间的水分交换是一个物质和能量同时参与的过程。在这一过程中，蒸散发成为地表和大气之间水分平衡和能量平衡不可或缺的组成部分。受时间变化以及地形、气候、植被空间分布不均等因素影响，蒸散发具有很强的时间变异性和空间变异性。传统方法如波文比法、空气动力学方法、涡旋相关法等都基于点源来计算蒸散量，计算结果适用于点或周围很小范围，并不能向区

5、域扩展，在空间尺度上的区域蒸散发研究中难以实现。遥感技术可提供长时间序列大范围地表信息，能够对地物特征信息进行整体上的描述，在时间和空间上连续，可以将观测结果向区域扩展，打破了传统方法的局限性，从而使区域蒸散发估算更为方便，应用更为广泛。准确的估算地表蒸散发对于我们研究人类活动和气候变化对生态系统的影响有十分重要的意义。本文以SEBAL模型为基础，采用Landsat5TM影像结合DEM数据和气象数据，选取甘肃省庆阳市正宁县为研究区进行区域蒸散发遥感估算研究。研究中使用ArcGIS和ENVI软件，对遥感影像

6、、DEM数据做镶嵌、裁剪、矢栅转换等处理并得到了蒸散发估算所需要的很多中间数据。在TM影像预处理方面，主要研究了遥感影像辐射校正的原理并实现了辐射定标和FLAASH大气校正。对DEM数据进行了栅格和矢量的转换，生成的点要素参与了基于DEM的气象数据反距离权重法插值，从而预测出研究区的气象数据，弥补了研究区缺少气象数据的不足。对SEBAL模型估算蒸散发的过程进行了仔细深入的研究，并成功反演了地表参数和能量通量。最终估算出了研究区日蒸散量，并对结果进行了验证及分析。通过研究发现，利用遥感技术来估算区域蒸散发能

7、够比较方便地获取研究数据，采用SEBAL模型计算过程清晰。同时，由于所获数据具有瞬时性，反演地表参数和能量通量采用较多简化的经验公式，使得最终的结果往往误差较大。因此，还需要进一步的研究，以期得到更好的估算区域蒸散发的方法，从而为人类更深刻地认识自己所处的生态环境做贡献。关键词：蒸散发；遥感；SEBAL模型-I-万方数据区域蒸散发遥感估算研究与实现论文类型：应用研究-II-万方数据兰州交通大学硕士学位论文AbstractThereisthephenomenonofevaporationanywhereon

8、earth.Thesurfaceoftheearthobtainsenergythroughsolarradiationwhiletheenergyconsumptionismainlyprocessedbywaterevaporation.Waterintheatmosphereisconvertedtothesurfacebythewayofgas,liquidorsolid,likerain,snow,fog,frost