区域蒸散发遥感估算方法及验证综述.doc

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1、第27卷第12期2012年12月Vo127No・12Dec・，2012地球科学进展ADVANCESIEARTHSCINCE张荣华，牡君平，孙容区域蒸散发il感估算方法及验证综述[J毘球科学进展，201227（12）：1295307.[ZhangRunghuaDuJnpigSunRuiReviwofesiatonandvaldalonofrgina.evapolansialonbasdonrmolsnsn^J・AdY8ncegiEarhScincE?01227（12）：1295307.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

2、点实验室，北京师范人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)摘耍：蒸散发是地表水热平衡的重耍参呈，也是农作物生长状况和产量的重耍指标。与传统的蒸散发计算方法相比，遥感技术经济、适用、有效,在沖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、温度一植被指数特征空间模型以及陆而过程与数据同化等，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。最后简耍分析了区域蒸散发遥感估算存在

3、的问题，并展望了莫未来发展趋势。多源遥感数据协同反演与恥遥感参数遥感化、蒸散发模型改进与多模型集成、陆面过程打遥感数据同化、遥感蒸散发估算及地面验证屮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屮的重点发展方向。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蒸散发(Evapotansiaton,ET)包括土壤、水面的蒸发和植被蒸腾，是地衣水量平衡和热量平衡的重耍参量，也是植被生长状况与作物产量的重耍指标。对此，已有不同学者从不同角度对蒸散发的研究进展进行了系统总结［一“对水资源的过度利用，导致水资源短

4、缺和相关生态环境问题，间接影响了社会经济的可持续发展。作为地表水热过程的重耍环节，蒸散发的准确估算，对区域水资源的止确管理，尤英是农、林业用水的科学配置等意义重人，其相关研究也愈加受到人们的重视。传统的蒸散估算方法多是基于气象观测站点的单点计算，虽然能提供相对准确的蒸散发量，但无法满足区域研究的需求。相对于传统方法，遥感技术文章编号：1001166(2012)122953经济、适用、有效，在沖均匀下垫面的区域蒸散发监测上具有明显的优越性。目前，国内外学者已建立了众多基于遥感或与遥感数据相结合的区域蒸散发估算模型，并就遥感像元尺度上的蒸散发地面验证屮存

5、在的问题进行了研究°本文系统冋顾了区域蒸散发遥感估算方法及最新研究进展，并对区域蒸散发的地面验证方法进行概述，为模型的进-•步发展及在相关领域的应用提供借鉴。1区域蒸散发遥感估算方法遥感估算区域蒸散发的方法主耍分为：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、温度一植被指数特征空间法、陆面过程与数据同化等。收稿日期：01271；修回日期：01281.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濮循环榄塑的同化研究”（编号：40971221）；炊盟计划FP7NV007MCooriatdA$aurpeanIngerobsrig

6、ssemofQighaiTietPllauhydrelorlgialprcesesandleAsanonsonssemwihgrundst1ieiagedatandnumercalsmu1tons（编号：212921）资助.作者简介：张荣华（1984•女.山东威海人.M士研究生.主要从爭遥感应用研究.Eai:zhua766@l63・com通讯作者：孙容（1970•男•甘謂通消人.教授.主要从爭机彼生产力与地表通虽的遥感应用硏究.Eai：snribnu.edu・cn[]。金球气候变化和人类m1uu@1.1经验统计模型1.2.1Penmanontih公式

7、经验统计模型机理简单，将站点通量观测数据1948年Penman[w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学原理结合，提出了湿润下垫面潜在蒸发的计算公量(一般是地表温度和植被指数)的冋归关系，然后估算区域尺度上的蒸散发。其屮，以1977年Jcksnieg]■I正午时刻瞬时地表温度和空气温度差之间的经验关系。Sequi等⑺于1983年将其发展为更为普遍的形式，英表达式为：Rnd-LEd=Bx(「-Ta)n(1)式屮：Rnd和LEd分别是H均净辐射和Fl均蒸散2的地表温度和5Om高处的空气温度(°C)。B和n为冋归系数，随风速、地

8、表粗糙度和人气稳左状况变化，但淇敏感性更多依赖于植被覆盖，多由NDVI函数给眾的经验参数确定。该方法假设正午