首页> 正文

基于SEBS模型的河南省麦区蒸散发估算

2020-12-10阅读(456)

基于SEBS模型的河南省麦区蒸散发估算

论文摘要

蒸散发是降水到达地面后,由气态或者固态向水蒸气转换后重新返回到大气的过程,其不仅是水文循环过程的重要环节,也是连接能量和水量平衡的重要环节。定量获取区域地表蒸散发是气候变化、农业生产、水文生态、水资源管理的重要内容。中国是水资源分配极度不均衡的发展中国家,同时也是历史悠久的农业大国,蒸散发的精确估算有助于我国水资源的合理调配、提高水资源的利用效率,同时也为农业现代化提供了理论基础,为各级政府制定农业生产方面的决策提供科学依据,对理解区域乃至全球的气候变化具有重要意义。本文以荷兰籍华裔Su基于地表能量平衡方程开发的SEBS模型为基础,以河南省冬小麦种植区作为研究区,以MODIS/VIIRS遥感数据作为遥感数据源,以DEM高程数据和气象站点作为辅助数据,依托ArcGIS/ILWIS（Integrated Landand Water Information System）/ENVI（The Environment for Visualizing Images）平台,融合多源、多尺度的遥感信息,反演了2018年河南省冬小麦种植区第65-144日高时空分辨率下的蒸散发数据,分析河南省冬小麦种植区蒸散发、地表温度、净辐射通量、潜热通量等在时间和空间上的变化;基于郑州观测站利用大型蒸渗仪实测数据对反演的蒸散发进行精度验证,同时剖析模型中输入的参数与蒸散发反演结果的相关性。通过分析研究,得到以下结论:（1）基于SEBS模型,选取2018年第61/79/107/108/143五日作为实验数据,分别单独使用MODIS遥感数据和MODIS遥感数据融合VIIRS数据两种情况下反演蒸散发,对反演的结果进行精度验证后发现,使用VIIRS遥感数据代替云污染的MODIS像元后,反演蒸散发精度有一定的提高,有效证实了多源遥感数据在未来相关研究中的应用潜力。（2）河南省冬小麦种植区域蒸散发量随季节温度的变化而呈现出显著的变化,在时间上从3月初至5月末,整体呈现出波峰不断上升的趋势;在空间上从西北至东南蒸散发量呈现出递增的趋势,与NDVI空间分布呈现出较为一致的趋势,其最大波峰值位于第129日（5月9日）,其象元平均值已超过4/。精度验证的结果表明,反演的蒸散发误差介于0.013-0.366/,处于合理范围之内。（3）通过分析地表参数和模型各通量的时空变化特征发现:模型输入的参数中,地表温度和气温二者之间的上升或下降的趋势一致,且二者之间相关系数高达0.9137;分析得知:增减趋势相反的有地表净辐射和地表反照率、感热通量和潜热通量,同时,当潜热通量的值处于峰谷时,感热通量的值处于波谷。（4）基于SPSS软件,将标准化后的陆面物理参数和气象参数与蒸散发进行相关性分析,分析得知,基于遥感数据、气象数据反演的参数与蒸散发正负两种相关关系。同时,通过主成分分析的方法,从众多参数中提取出3个主成分,用3个主成分表示了原参数所携带的信息,实现降维的目的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 国内外蒸散发研究现状及发展动态分析
  •     1.2.1 国外蒸散发研究现状
  •     1.2.2 国内蒸散发研究现状
  •   1.3 研究内容及及其技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  • 2 研究区概况及数据预处理
  •   2.1 研究区概况
  •     2.1.1 农业发展状况
  •   2.2 数据简介
  •     2.2.1 MODIS、VIIRS数据及其高程数据
  •     2.2.2 气象数据
  •   2.3 数据预处理
  •     2.3.1 遥感及DEM高程数据预处理
  •     2.3.2 气象数据预处理
  • 3 地表能量平衡理论（SEBS）
  •   3.1 地表净辐射（）
  •     3.1.1 地表反照率
  •     3.1.2 长短波辐射
  •     3.1.3 地表比辐射率
  •     3.1.4 地表温度
  •   3.2 土壤热通量（）
  •   3.3 感热通量（）
  •     3.3.1 动量传输粗糙度、地表热传输粗糙长度
  •     3.3.2 零平面位移
  •   3.4 日蒸散发量（）
  • 4 蒸散发量反演
  •   4.1 ILWIS软件简介
  •     4.1.1 多源遥感数据的融合实验
  •     4.1.2 融合实验精度验证
  •   4.2 地表参数反演结果
  •     4.2.1 地表反照率
  •     4.2.2 归一化植被指数
  •     4.2.3 地表比辐射率
  •     4.2.4 地表温度
  •   4.3 模型反演结果
  •     4.3.1 地表净辐射
  •     4.3.2 潜热通量
  •     4.3.3 感热通量
  •     4.3.4 土壤热通量
  •     4.3.5 蒸散发估算结果
  •     4.3.6 精度验证
  •   4.4 相关性分析
  •   4.5 主成分分析
  • 5 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 6 参考文献
  • 7 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果
  • 8 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张宇

    导师: 张成才,李颖

    关键词: 冬小麦,模型,蒸散

    来源: 郑州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,农业科技,信息科技

    专业: 气象学,工业通用技术及设备,农业基础科学,自动化技术

    单位: 郑州大学

    分类号: S161.4;TP79

    总页数: 85

    文件大小: 5806K

    下载量: 201

    相关论文文献

    • [1].辽宁省地表蒸散发及其受植被覆盖度影响研究[J]. 黑龙江水利科技 2020(08)
    • [2].基于遥感和再分析蒸散发数据的长江流域水循环变化时空特征研究[J]. 中国农村水利水电 2020(11)
    • [3].不同蒸散发模型在湿润地区的适用性研究[J]. 人民长江 2020(10)
    • [4].参考作物蒸散发的测定与计算方法综述[J]. 化工管理 2018(08)
    • [5].分布式双源蒸散发模型的构建与运用研究[J]. 东北水利水电 2015(01)
    • [6].气候及土地利用变化对嘉陵江流域实际蒸散发量的影响[J]. 水电能源科学 2016(12)
    • [7].泾河上游流域实际蒸散发变化趋势及成因分析[J]. 水土保持研究 2016(02)
    • [8].两种蒸散发模型在辽宁西部地区的适用性及对比分析[J]. 水利规划与设计 2016(02)
    • [9].1961—2010年松花江流域实际蒸散发时空变化及影响要素分析[J]. 气候变化研究进展 2014(02)
    • [10].基于实测资料对日蒸散发估算模型的比较[J]. 地球科学进展 2010(09)
    • [11].河套灌区土地利用对蒸散发分布规律的影响研究[J]. 绿色科技 2020(08)
    • [12].巨菌草蒸散发影响机制的研究[J]. 福建农林大学学报(自然科学版) 2018(06)
    • [13].不同蒸散发模型在大凌河流域的对比运用研究[J]. 东北水利水电 2015(04)
    • [14].蒸散发测定方法研究进展[J]. 地理科学进展 2012(09)
    • [15].区域蒸散发遥感估算方法及验证综述[J]. 地球科学进展 2012(12)
    • [16].基于MODIS数据的黄河三角洲区域蒸散发量时空分布特征[J]. 农业工程学报 2009(02)
    • [17].遥感蒸散发在无测站资料地区洪水模拟中的应用[J]. 东北农业大学学报 2020(02)
    • [18].基于气象条件的巨菌草蒸散发动态研究[J]. 水资源与水工程学报 2018(03)
    • [19].基于双源蒸散发的新安江模型在淮河上游的应用[J]. 中国农村水利水电 2016(03)
    • [20].基于互补相关原理的实际蒸散发模型估算能力评价[J]. 水电能源科学 2013(06)
    • [21].干旱区区域蒸散发量遥感反演研究[J]. 干旱区资源与环境 2012(08)
    • [22].关中地区实际蒸散发量年际变化成因分析[J]. 水电能源科学 2012(08)
    • [23].遥感估算地表蒸散发真实性检验研究进展[J]. 遥感学报 2020(08)
    • [24].山西介休市实际蒸散发模拟及变化特征分析[J]. 水电能源科学 2019(03)
    • [25].淮河流域参考蒸散发量变化分析[J]. 河海大学学报(自然科学版) 2012(01)
    • [26].台湾地区蒸散发的遥感估算与时空分析[J]. 遥感技术与应用 2011(04)
    • [27].新型蒸渗仪及其对陆面实际蒸散发过程的观测研究[J]. 气象 2010(03)
    • [28].区域蒸散发监测与估算方法研究综述[J]. 中国水利水电科学研究院学报 2009(02)
    • [29].基于MODIS数据的区域蒸散发估算研究[J]. 节水灌溉 2008(01)
    • [30].全天候区域地表蒸散发反演——以黑河流域为例[J]. 中国农业信息 2019(01)

    标签：;  ;  ;  

    基于SEBS模型的河南省麦区蒸散发估算
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕论降 版权所有 鄂ICP备12018319号-6