三峡库区典型样带潜热通量遥感反演与验证.pdf

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1、第l6卷第4期、，01．16．No．42014年7月地璜信息科学一Ju1．，2014JoumalofGeo—informationScience／叮“三峡库区典型样带潜热通量遥感反演与验证罗红霞，邵景安，邹扬庆，张雪清。f1．西南大学地理科学学院，重庆400715；2．重庆师范大学地理科学学院，重庆400047)摘要：本文以三峡库区腹地的部分地区为典型样带，利用遥感数据的时效性和区域性优势，结合常规气象数据，定量反演样带地表潜热通量，并对比验证遥感反演方法的可行性和可靠性。结果表明：潜热通量在不同地表覆被状况下呈现较大差异，城镇居民区和无植被覆

2、盖区一般在20～80W·m；人工林场、山区森林及草灌和山前农作区在180～280W·m；水体则分布在420～470W．m-z'潜热通量整体呈现出随地表覆被变化而变化的空间异质性。此外，由于库区地表覆被类型多样，并受到山区起伏地形地貌的影响，潜热通量在空间分布上的地形分异特征也较显著。关键词：潜热通量；典型样带；TM影像；地表覆被；三峡库区DoI：10．3724／SP．J．1047．2014．006381引言区地表覆被与气候变化的相互作用机理具有重要参考意义。潜热通量是地一气水分循环与能量交换的重要研究潜热通量的传统方法是基于台站观测，表现形式和

3、评估气候效应的重要参数，与下垫面的但是台站观测很难得到准确的区域平均通量。遥物理状态、植被状况和降水密切相关。潜热通量增感技术的应用让区域尺度的潜热通量反演成为可大，可减少辐射向显热通量的转化，一定程度上改能。本文以三峡库区腹地的部分地区为典型样带，变大气层结构状况而影响地表降水的范围、强度与利用遥感数据和常规气象资料，采用定量遥感反演日变化”]，潜热通量减少则易在近地层形成偏差热的方法获取样带的日潜热通量，旨在通过对地表相低压，妨碍比较深厚的大气降水系统发展。总体应能量通量的空间分布分析、潜热通量的分布规律来讲，潜热通量对气候起到调节作用，如

4、增加空气和特征分析，为深入认识库区地表覆被变化下的气湿度、缓解温差等。因此，对地表潜热通量的研究候效应提供科学论据。是人们认清陆面热通量过程，以及了解下垫面变化对气候反馈效应的重要方法之一。2研究区特征、数据源及预处理三峡大坝自建成以来，局部气候变化问题一直是人们关注和争论的焦点。伴随水库蓄水，水位2．1区域特征上升、水域面积扩大，部分地表覆被演变为永久性本文选取三峡库区腹地地形起伏相对强烈、地水域或间歇性水体。在这个变化过程中，陆地表面表覆被多样的地区为研究潜热通量的典型样带，主的局地环流、温度、湿度、风等气象要素也随之发生要包括巫溪全县，巴

5、东、巫山、奉节、云阳和开县等变化，进而影响着陆地表面的水热交换。研究库区的部分地区，中tl,经纬度为109。348E，31。4438”N水热环境效应、能量平衡，以及气候变化效应成为(图1)。该样带综合自然地理格局具有类似于整个迫切需要弄清的重大问题。潜热通量作为一种反库区的基本特征，土地类型多样，以丘陵、山地为映地表蒸散发能量大小的大气参数，以及地一气水主，土地结构复杂，地形起伏较大，地形高差在分循环与能量交换的重要表现形式，对研究三峡库1000～1500m之间；属亚热带季风湿润性气候，年平收稿日期：2013—07—27；修回日期：2013一l

6、1—14．基金项目：重庆市自然科学重点基金“基于库周气象数据的三峡水库地表覆被变化气候效应的情景模拟”(2010JJ0069)。作者简介：罗红霞(1972一)，女，副教授，主要从事遥感与GIs应用研究。E-mail：tam_7236@swu．edu．cn通讯作者：邵景安(1976一)，男，研究员，主要从事土地利用与生态过程研究。E-mail：shaoja2003@sohu．tom4期罗红霞等：三峡库区典型样带潜热通量遥感反演与验证表1验证站点潜热通量对比误差，这些问题均有待进一步深入研究。Tab．1TheTcontrast(3)确定不同地表覆被

7、类型下的区域能量通量是一个非常有意义但又较为困难的问题。利用卫星遥感反演区域地表特征参数(地表温度、地表反射率)、植被参数(NDVI、P)和地表热通量(Rn、G和KET)是一种较为有效的途径。但用遥感数据反演这些参数的整个过程中，误差传递和误差叠加不可避免，为了保障反演精度，必须对数据质量和数据预处理过程遵循严格要求，这是遥感反演的前提和基础。且，根据验证气象站点对应像元周围区域的地表覆被类型情况来看，当二者地表覆被类型相同时，反参考文献：演值更接近气象数据计算值，例如，57348和57355[1]卢萍，宇如聪．地表潜热通量对四川地区降水影响的

8、数站点与所对应像元地表覆被相同，分别为水体和建值分析[J]．高原山地气候研究，2008，28(3)：1．7．筑地表，因而相对误差也较小；而站点所对应像