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《区域蒸散量的遥感估算与验证—刘绍民》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、主要内容一、研究背景二、应用实例三、主要结论一、研究背景•蒸散发(Evapotranspiration，ET)，包括土壤、水体的蒸发和植被蒸腾，是大气圈、生物圈、岩石圈、冰雪圈与水圈之间水分传输和能量交换的主要过程，也是水循环中最重要的分量之一。•准确地估算区域蒸散量对全球气候变化研究、区域干旱监测与农田灌溉决策、作物产量预报以及流域水资源管理等方面等都十分重要。一、研究背景目前，地表蒸散量的获取方法主要分为以下三种：地面观测、遥感估算、模式模拟。由于多时相、多波段、多角度的遥感信息能够综合反映下垫面的几
2、何结构和水、热状况，使遥感方法在非均匀下垫面上区域蒸散量的监测方面具有明显的优越性。目前，遥感估算蒸散量的方法主要分为以下四类：•与传统方法相结合的模型•基于地表能量平衡方程的模型•地表温度-植被指数法•数据同化方法一、研究背景1、与传统方法相结合的模型利用了不同类型的遥感数据反演地表参数，然后将这些参数应用到传统的蒸散估算模型中。例如：Priestley-Taylor公式（JiangandIslsm,2001;Wangetal.,2006）互补相关模型（Virginiaetal.,2008;Liueta
3、l.,2010）Penman-Monteith公式（Cleughetal.,2007;Muetal.,2007）一、研究背景2、基于地表能量平衡方程的方法利用遥感反演净辐射量、土壤热通量和显热通量，然后依据地表能量平衡方程推算出蒸散量。这种模型按照其对地表描述方法的差异又分为一层模型和双层模型。一层模型(又称为“大叶模型,忽略了植被冠层与土壤之间的水热特性差异，影响了其在非均匀下垫面上的反演精度)：SEBAL（SurfaceEnergyBalanceAlgorithmforLand）-Bastiaanss
4、enetal.,1998SEBS（SurfaceEnergyBalanceSystem）-Su,2002双层模型(将植被冠层与土壤分开，分别考虑两者的动量和能量传输过程，以及两者的相互作用，更接近真实情况)：系列模型（SeriesModel）-ShuttleworthandWallace,1985平行模型（ParallelModel）-Normaletal.1995;Kustasetal.1999补丁模型（PatchModel）-Blythetal.1995一、研究背景3、地表温度-植被指数方法利用遥感反
5、演的地表温度Ts和植被指数（NDVI、fc）建立植被指数与地表温度的关系（三角形、梯形），计算地表水分有效性指数（作物缺水指数、蒸发比、水分亏缺指数、地表温度-植被覆盖度指数、条件温度植被指数），并结合潜在蒸散来估算地表实际蒸散量。（JiangandIslsm,1999，2001，2003;Nishidaetal.,2003;Tangetal.,2010）一、研究背景4、数据同化方法将模式与遥感信息相结合，通过同化遥感反演的地表温度、土壤湿度、反照率等参数来计算蒸散量。模式包括：土壤-植被-大气传输模型（
6、SVAT）；陆面过程模型，如：Sellers的简单生物模式（SiB、SiB2)、Dickinson的生物圈-大气圈传输方案（BATS）、通用陆面过程模式（CLM）等；水文模式；气象模式，如MM5等。（Couraultetal.,2005;Pipunicetal.,2008；Schuurmansetal.,2003;Jangetal.,2010）一、研究背景遥感技术的实时性、区域性等特点，使其在区域蒸散量监测方面具有明显的优越性。但它同时也是一项新技术，涉及许多物理过程，还存在很多制约因子。主要表现在(辛晓
7、洲，2003；高彦春,2008;Lietal.,2009)：遥感数据和遥感监测模型的选择与适用性、地表参数反演的不确定性、时空尺度扩展的影响、平流对遥感方法的影响、非遥感参数的精确估算（气温、风速、地表粗糙度、阻抗等）。因此，为了保证遥感监测蒸散量的正确性，同时也为了树立水文、农业专家以及用户对这项新技术的信心，对相关结果进行验证是十分重要的。遥感估算蒸散量的地面验证参考文献模型遥感数研究区域/时间下垫面观测像元选取待验证要MBERMSEMREMAPER²据仪器素(%)(%)Wangetal.P-TMOD
8、IS美国南部大平原天然草原、牧草BR单像元值EF17(2006)/2001-2005地Virginiaet互补相MODIS美国南部大平原天然草原、牧草BR单像元值日LE-5.9731.92al.(2008)关模型/2003地、小麦地等(W/m²)Muetal.改进的MODIS美国通量网草地、热带草原、EC3×3像元LE/8天-5.8527.340.76(2007)P-M/2001灌木、玉米地等平均值(W/m²)Teixeira
