基于改进的SEBAL模型估算区域蒸散发

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1、兰州大学硕士学位论文基于改进的SEBAL模型估算区域蒸散发姓名：陈玲申请学位级别：硕士专业：水利工程、水文学及水资源指导教师：王根绪20070501基于改进的SEBAL模型估算区域燕散发摘要地表蒸散是地气水分循环过程中的重要环节，在地球的大气圈一水圈一生物圈中发挥着重要的作用。合理准确地估算蒸散发，对了解大范围内水分循环和能量平衡具有重要意义。遥感以其能够用少量的地面数据估算大范围区域蒸散的优势被认为是可以经济有效地提供区域和全球实际蒸散发消耗量的唯一方法。本文对原SEBAL模型进行部分改进，结合高分辨率遥感数据LandsatTM估算长江源左冒西孔曲流域的日蒸散量。同时，拟合

2、了关键地形因子、地表参数与蒸散的相关关系，分析了日蒸散对地面输入参数和部分地表参数的敏感性。利用统计资料与同期Lysimeter实测数据，验证了模型在研究区的可行性；将改进前后模型进行对比分析，认为优化后的SEBAL模型估算精度更高。研究区能量通量均值分别为：净辐射673．6W／m2：土壤热通量80．5W／m2：显热通量167．6W／m2；潜热通量425．5W，o，蒸发比率均值达0．715，可知研究区该时段地气能量交换方式以潜热为主。通过蒸发比率不变法推算出日蒸散，区域均值为6．27mm。通过分析地形因子(坡度、坡向)与蒸散的相关关系，认为运算结果能够准确地反映区域水热空间格

3、局，进一步验证了模型的合理性。关键地表参数中，与蒸散呈正相关的依次为：地表比辐射率(乞)、植被覆盖度(正)、NDVI、地表粗糙度(z。)-呈负相关的依次为：地表温度(霉)、大气短波透射率(‰)，地表反照率(瑾)。分析日蒸散对地表粗糙度‰、200米高度处风速‰、地表比辐射率乞以及大气短波透射率‰等四个参数的敏感性，得知日蒸散对模型中两个地面输入参数(2埘、／4200)敏感性较低，两者在数值上增X或凋td,20％，日蒸散几乎不发生变化；蒸散对地表比辐射率毛和大气透射率o，敏感程度较高，地表比辐射率与大气短波透射率变化3％，日蒸散区域均值分别变化约10％与4．4％。故建议选择公认精

4、度较高的关键参数反演方法或对经验公式进行区域优化。基于本文研究，提出蒸散发遥感研究的重点应为发展既遵循生物物理机理，又简便易行且能充分考虑区域下垫面非均匀性尺度问题的模型。关键词：SEBALDEMLandsatTM长江源左冒西孔曲流域蒸散发参数分析兰州大学硕士学位论文AbstractAsaveryimportantpartofthewatercirculation，Evapotranspiration(叨playsakeyroleintheprocessofatmosphere，hydrosphereandbiosphere．Estimatingitcorrectlyisve

5、ryimportantforunderstandinglarge-sealeenergyandwaterbalance．AmongtheseveralETestimationmethods，theremotesensingmethodisregardedastheonlytechnologythatCanefficientlyandeconomicallyprovideregionalandglobalcoverageofactualwaterconsumption．ThisstudyrefinestheoriginalSEBALalgorithm，usingthehighr

6、esolutionremoteimageLandsatTM．andestimatesthedayETofZuomaoxikongwatershedintheSOUrCeregionofYangtzefiver．Alsofitstherelationbetweensomesurfaceparameters，terrainfactorsanddayET．andanalysesthesensitivityofdayETt0Someparameterswhicheithercalculatedbygrounddataorbyexperimentalequations．Intheori

7、ginalSEBALmodel，theairtransmittancewasdeterminedbyatrialanderrormethodusingcalculatedalbedoasanindex．Forthisstudy,allelevationbasedtransmittanceequationWasconsidered．TheoriginalSEBALwaslimitedtoflatsurfaces．Amethodofextendingittoslopedsurfaces，byusingDEM