区域蒸散发遥感验证

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1、第27卷第12期地球科学进展Vol．27No．122012年12月ADVANCESINEARTHSCIENCEDec．，2012张荣华，杜君平，孙睿．区域蒸散发遥感估算方法及验证综述［J］．地球科学进展，2012，27(12):1295-1307．［ZhangRonghua，DuJunping，SunRui．Reviewofestimationandvalidationofregionalevapotranspirationbasedonremotesensing［J］．AdvancesinEarthScienc

2、e，2012，27(12):1295-1307．］*区域蒸散发遥感估算方法及验证综述*张荣华，杜君平，孙睿(遥感科学国家重点实验室，北京师范大学地理学与遥感科学学院，环境遥感与数字城市北京市重点实验室，北京100875)摘要:蒸散发是地表水热平衡的重要参量，也是农作物生长状况和产量的重要指标。与传统的蒸散发计算方法相比，遥感技术经济、适用、有效，在非均匀下垫面的区域蒸散发监测上具有明显的优越性。系统回顾了5种常用的区域蒸散发遥感估算方法，包括经验统计模型、与传统方法相结合的遥感模型、地表能量平衡模型、温度—植被指

3、数特征空间模型以及陆面过程与数据同化等，分析了这些模型的最新研究进展及各自的优缺点，并对地表蒸散发的地面验证方法进行了概述。最后简要分析了区域蒸散发遥感估算存在的问题，并展望了其未来发展趋势。多源遥感数据协同反演与非遥感参数遥感化、蒸散发模型改进与多模型集成、陆面过程与遥感数据同化、遥感蒸散发估算及地面验证中的尺度问题与空间代表性问题研究等将会是未来区域蒸散发研究中的重点发展方向。关键词:区域蒸散发;遥感;估算;验证中图分类号:TP79;P426．2文献标志码:A文章编号:1001-8166(2012)12-12

4、95-13蒸散发(Evapotranspiration，ET)包括土壤、水面经济、适用、有效，在非均匀下垫面的区域蒸散发监的蒸发和植被蒸腾，是地表水量平衡和热量平衡的测上具有明显的优越性。目前，国内外学者已建立重要参量，也是植被生长状况与作物产量的重要指了众多基于遥感或与遥感数据相结合的区域蒸散发标。对此，已有不同学者从不同角度对蒸散发的研估算模型，并就遥感像元尺度上的蒸散发地面验证［1～5］究进展进行了系统总结。全球气候变化和人类中存在的问题进行了研究。本文系统回顾了区域蒸对水资源的过度利用，导致水资源短缺和相

5、关生态散发遥感估算方法及最新研究进展，并对区域蒸散环境问题，间接影响了社会经济的可持续发展。作发的地面验证方法进行概述，为模型的进一步发展为地表水热过程的重要环节，蒸散发的准确估算，对及在相关领域的应用提供借鉴。区域水资源的正确管理，尤其是农、林业用水的科学1区域蒸散发遥感估算方法配置等意义重大，其相关研究也愈加受到人们的重视。遥感估算区域蒸散发的方法主要分为:经验统传统的蒸散估算方法多是基于气象观测站点的计模型、与传统方法相结合的遥感模型、地表能量平单点计算，虽然能提供相对准确的蒸散发量，但无法衡模型、温度—植

6、被指数特征空间法、陆面过程与数满足区域研究的需求。相对于传统方法，遥感技术据同化等。收稿日期:2012-07-11;修回日期:2012-08-31．*基金项目:国家自然科学基金项目“遥感数据与植被生态系统碳循环模型的同化研究”(编号:40971221);欧盟计划FP7-ENV-2007-1“CoordinatedAsia-Europeanlong-termobservingsystemofQinghai-TibetPlateauhydro-meteorologicalprocessesandtheAsian-mo

7、n-soonsystemwithgroundsatelliteimagedataandnumericalsimulations”(编号:212921)资助．作者简介:张荣华(1984-)，女，山东威海人，博士研究生，主要从事遥感应用研究．E-mail:zrhua5766@163．com*通讯作者:孙睿(1970-)，男，甘肃通渭人，教授，主要从事植被生产力与地表通量的遥感应用研究．E-mail:sunrui@bnu．edu．cn1296地球科学进展第27卷1．1经验统计模型1．2．1Penman-Monteith

8、公式［12］经验统计模型机理简单，将站点通量观测数据1948年Penman将能量平衡原理和空气动力与遥感数据相结合，直接拟合蒸散发与遥感参量学原理结合，提出了湿润下垫面潜在蒸发的计算公(一般是地表温度和植被指数)的回归关系，然后估式。该公式没有考虑植物水分向大气输送的物理作算区域尺度上的蒸散发。其中，以1977年Jackson用和限制因素，因此只适用于水面或地面(土壤、短