黑河流域日蒸散发遥感估算研究

地表蒸散的估算在干旱半干旱区水资源研究中具有重要意义。利用NOAA/AVHRR遥感资料、NCEP再分析格点资料和气象站点资料,根据能量平衡模型和FAO-17 Penman公式,计算了研究区域内逐日蒸散发量;对于晴天,用遥感模型反演出瞬时蒸散,进而推算出日蒸散;同时用FAO-17 Penmen公式和气象资料,计算研究区域内的同一天的蒸散,利用气象资料计算得到的蒸散与遥感估算的蒸散的关系,估算非晴空日的蒸散,进而得到逐日蒸散发结果。与同类研究结果的比较表明:该方法能够估算逐日蒸散发,通过气象与遥感资料结合,提高了气象格点资料的空间分辨率,弥补了难以得到遥感逐日晴空资料的不足,同时也为流域内同类研究提供参考依据。     

春小麦、春玉米农田灌溉日期预报模式的建立

根据实际观测资料以及田间试验资料 ,利用初始土壤有效水分贮量、时段末土壤含水量、降水量、实际蒸散量和预测蒸散量五要素 ,采用时域滚动预报法建立了春小麦农田灌溉期预报模式 ,确定了各项参数的计算方法 ,得出其经验值。经过对土左旗、临河、通辽小麦及玉米农田的试用 ,各项参数的计算准确度较高 ;农田灌溉日期的预报结果十分可靠     

遥感蒸散模式综评

遥感蒸散模式即是根据遥感得到的植被红外表面温度等一系列有关资料,对大范围下垫面的平均蒸散进行估算的能量守恒模式.估算蒸散的方法较多,可分为直接测量法和间接测量法,前者包括涡度相关法,可直接测量感热、潜热通量等,以及称重法测量蒸发量;后者包括能量平衡法、综合法、空气动力学方法,水分平衡法及经验法.但这些方法大都是利用点上的资料估算蒸散,由于点上资料的地区局限性、仪器精度或观测技术问题,利用上述方法难以准确估算大范     

江苏省小麦播种期的干旱研究及应用

本文确定了以降水量和蒸散量为参数的干旱指数计算方法,以小麦适宜播种期及前后各一句的时间范围内综合考虑各旬干旱指数,确定干旱指标,并讨论了江苏省小麦播种期干旱的发生规律。     

基于MODIS遥感产品估算西北半干旱区的陆面蒸散量

在中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据产品的基础上,使用MODIS地表温度替代净辐射及蒸散模型中的气温进行计算,并利用兰州大学半干旱气候与环境监测站(SACOL)的实测资料对模型进行修正。将模型修正前后估算的SACOL站和定西干旱气象与生态环境试验站(定西站)的净辐射和蒸散与实测值进行对比。结果表明,MODIS的白天\夜间地表温度与日最高\最低气温之间具有很好的相关性,相关系数都超过0.75,使用其替代气温进行净辐射和蒸散的估算是可行的,且各参数具有明确的物理意义。通过比较模型估算值与地面通量观测站的实测值发现:使用实测资料对模型进行修正后,净辐射和蒸散的估算结果较修正前有了明显的改善。净辐射估算值与实测值之间的均方根误差减小到25.93 W·m~(-2);修正后模型估算的SACOL站和定西站蒸散更接近于实测值,均方根误差分别减小到0.81 mm和0.68 mm,相关系数都增加到0.6以上,通过了0.01显著性水平检验;且遥感估算的区域蒸散分布特征与地表覆盖特征相符,说明利用修正后模型估算的净辐射和地表蒸散是合理的,由于这种估算净辐射和蒸散的模型不需要任何实时地面资料的辅助,可以为观测资料缺乏地区的辐射及蒸散研究提供一种新的思路。     

江苏省小麦播种斯的干旱研究及应用

本文确定了以降水量和蒸散量为参数的干昌指数计算方法,以小麦适宜播种期及前后各一旬的时间范围内综合考虑各旬干旱指数,确定干旱指标,并了江苏省小麦播种斯干旱的发生规律。     

农田蒸散的研究

本文从田间实验资料入手,逐一分析了土壤、植物、大气因子对蒸散计算的影响。通过对彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)方法的修正和简化,确定了计算潜在蒸散和作物系数的模式。经验证,说明所建模式的效果是好的。从而提供了一种简单实用的作物需水量和实际蒸散量的计算方法,并对潜在蒸散和作物系数等概念提出了新的见解。     

农田蒸散的研究

本文从田间实验资料入手,逐一分析了土壤、植物、大气因子对蒸散计算的影响。通过对彭曼-蒙蒂斯(Penman-Monteith)方法的修正和简化,确定了计算潜在蒸散和作物系数的模式。经验证,说明所建模式的效果是好的。从而提供了一种简单实用的作物需水量和实际蒸散量的计算方法,并对潜在蒸散和作物系数等概念提出了新的见解。     

基于蒸散干旱指数的华北地区干旱研究

本文利用卫星遥感资料以及常规气象资料驱动基于地表净辐射、植被指数、平均气温和日温差的蒸散模型来估测日实际蒸散量,并与栾城站涡动相关法测量的实际蒸散作对比验证。定性分析了实际蒸散与各相关影响因子的时空变化规律;通过蒸散干旱指数（EDI）分析华北地区的干旱分布特点,并分别与PDSI指数和降水距平百分率作对比。结果表明：ET模型估测的蒸散值与实测值的相关性很好,其模拟精度对于大面积干旱监测的空间尺度上是可用的;EDI距平指数表征干旱分布的空间分辨率较高,且对旱情的指示和干旱程度的判定比较可靠。     

非均匀陆面条件下区域蒸散量计算的遥感模型

非均匀陆面条件下的区域蒸散计算是一个复杂的问题。文中首先在利用遥感资料求取地表特征参数 (如植被覆盖度、地表反照率等 )的基础上 ,建立了裸露地表条件下的裸土蒸发和全植被覆盖条件下植被蒸腾计算模型 ,然后结合植被覆盖度 (植被的垂直投影面积与单位面积之比 )给出非均匀陆面条件下的区域蒸散计算方法。实测资料验算表明该模型具有较高的计算精度。文章最后利用该模型对中国北方地区的蒸散量进行了计算 ,并对该研究区蒸散的特点进行了分析     

根据NDVI和AVHRR的热红外资料估算阻碍蒸散的区域表面阻力

卫星遥感仪器获得的红表面温度已被用于推断大面积蒸发和土壤水分分布.但是,表面能量在潜热与感热间的分配关系是随着地表植被覆盖和可用水分而改变的.我们假定表面温度与林冠郁闭度间的关系对于针叶林冠层阻力的季节变化是敏感的,并对此进行了检验.1985年夏季,用NOAA的AVHRR资料计算了Montana一个20×25km林区8天的表面温度(T_s)和林冠郁闭度.用一森林生态系统模式(FOREST-BGC)模拟了同一期间的林冠阻力(R_c).对于所有8个试验日,表面温度与用标准化差异植被指数(NDVI)(R~2=0.73～0.91)量度的林冠郁闭度都具有高相关性,这意味着潜热交换是导致表面辐射温度空间变化的主要原因.在林冠活性有明显差别的两天里,T_s与NDVI关系曲线的斜率(σ)对林冠阻力的变化十分敏感.σ的轨迹与模式模拟的林冠阻力的季节变化一致.σ与R~2间的关系(R~2=0.92)如预期的那样是非线性的,这是因为当R~c值超过20scm~(-1)时,它将不再对能量分配有显著影响.σ在区域蒸散研究中为表面阻力的参数化提供了一个有用的方法.     

基于Penman-Monteith模型的蒸散模拟评估分析

根据南京地区粳稻、籼稻两个品种水稻分别在干旱、水层条件下的逐时、逐日蒸散量观测资料,采用Penman-Monteith模型(以下简称PM模型)对水稻蒸散量进行模拟,并对比模拟蒸散值与观测蒸散值。通过计算,对PM模型的可靠性进行验证。结果表明:(1)水层条件下PM模型的精度比干旱条件下高。(2)模拟值乘以作物系数后,与蒸散实际测量值更加接近。(3)通过敏感性分析可知,使用PM模型进行蒸散量模拟时,方程中各个因子取值的准确性对模拟结果的精确度有较大影响,计算时要合理确定各个因子值。(4)水层条件下稻田的蒸散量明显大于干旱条件下的蒸散量。     

利用MODIS多通道数据反演近海海表温度

以EOS卫星的中分辨率成像光谱仪MODIS遥感资料为数据源,以福建近岸海域为示范区,利用多通道数据算法模型进行近海海表温度卫星遥感反演试验,并根据2003-2004年福建近岸海域10个观测站点的实测海洋表面温度对反演结果进行精度检验与分析.遥感反演的海洋表面温度与现场观测的海洋表面温度绝对误差的平均值为0.75℃,标准差为0.52℃,绝对误差在1.0℃以内的样本占总样本的68%.结果表明利用MODIS多通道数据算法模型遥感反演近海海表温度能够满足海洋应用的精度要求.     

用鲍恩比法确定蒸散量是否可靠?

在湿润条件下,用能量平衡法确定植物群体的蒸散量能够得出满意的结果,但在很干燥的条件下或在能量平流较强的湿润条件下,这种方法可能就完全不会那么准确了。在前一种条件下,误差分析表明:只有在鲍恩比的相对误差很小时,蒸散量的相对误差才很小。然而,在干燥条件下,由于蒸散量的数值很小,所以它的绝对误差总是相当小的。分析干湿球温度梯度的误差对鲍恩比的影响说明:在很干燥的条件下,观测干湿球温度梯度所需的精度比绝大多数鲍恩比观测装置预期能达到的精度要高一个数量级。在后一种情况下,实验结果表明:被认为是在边界层内观测到的鲍恩比在白天给出太小的蒸散值,在夜间会给出与水汽压力梯度的方向不一致的潜热通量方向。这就提出了一个问题:当空气通过两种表面之间的边界时,把大气特性调整到新的下垫面的特性到底意味着什么?     

乾安县环境干旱的定量评估

乾安县的二年观测表明 ,环境干旱与农业干旱有不同的特点。蒸散量是计算环境干旱程度的关键 ,也是人类活动最容易影响的部分 ,准确测量蒸散量可以定量评估环境干旱。掌握蒸散量随植被、农业措施的变化规律可以人为控制环境干旱的发展 ,但控制能力是有限的 ,极限值可能相当于几十毫米降水。     

几种蒸散计算方法在怀来地区的适用性研究

作物蒸散量即为植株蒸腾与棵间蒸发之和,准确地测定作物实际蒸散量,对研究农作物节水种植技术、加强水资源管理和制定合理的灌溉计划具有十分重要的意义。文章应用2013年生长季(5-10月)自动称重式蒸渗仪实测河北怀来地区夏玉米的蒸散量,从月、日两个时间尺度评价Penman-Monteith(FAO P-M)、Hargreaves、Priestley-Taylor三种基于参考作物蒸散量计算实际蒸散的方法在怀来地区的适用性,结果表明:(1)三种方法计算的夏玉米月、日实际蒸散相对于蒸渗仪实测结果均存在一定偏差,FAO P-M方法与Hargreaves方法表现较好,准确度相差不大,Priestley-Taylor方法准确性最差;(2)影响实际蒸散计算结果的主要气象因子为太阳净辐射和温度,Hargreaves方法计算结果在怀来地区可信度较高;(3)Hargreaves方法所需参数较少,在计算量方面占有很大的优势,在怀来地区适用性最好。     

地表类型影响区域水循环的模拟试验

利用1992-2001年10a逐日降水、气温、湿度、风速和气压资料，使用气候要素逐步插值方法，修改VIC模式同一栅格中多种覆盖类型蒸发的计算方法，采用遥感等4种地表覆盖类型，考虑植被分布不均匀性，计算各种植被类型对地表水循环的贡献，结果表明：1）均匀落叶阔叶林地表年平均流量误差为-24．82％，均匀农田地表年平均流量误差为21．82％，《中国资源与环境数据库（1：400万）》（REDC）地表年平均流量误差为-14．32％，遥感地表的年平均流量误差最小，为1．43％，与实测吻合。2）采用均匀落叶阔叶林地表类型计算的蒸散，与降水年平均分布一致，与地形无关；均匀农田地表类型计算的蒸散，受地形影响明显；REDC地表类型计算的蒸散空间分布与地表植被类型有较好的对应关系。3）VIC-3L具有描述各类地表类型的能力，能够模拟出同一网格单元中多种植被类型对地表蒸散、径流等的作用，计算得到的蒸散、蒸发、径流等地表水平衡分量和空间分布显示出与均匀地表类型结果明显的不同。4）应用遥感地表覆盖类型，计算的地面蒸散、径流、土壤湿度和积雪升华的空间分布表明，地面蒸散受植被类型的影响是显著的。     

怀来地区蒸渗仪测定玉米田蒸散发分析

利用2012年和2013年怀来遥感综合试验站蒸渗仪、涡动相关仪和自动气象站观测资料,分析了土壤蒸发和玉米农田蒸散的日、季节变化,用多元回归分析法研究了气象因子(净辐射、空气温度、空气湿度、风速)、土壤水分和农田蒸散量的关系,并将蒸渗仪蒸散观测值与涡动相关仪蒸散量观测值进行了比较。结果表明,土壤蒸发和玉米农田蒸散日变化曲线较一致,季节性差异明显;怀来地区日蒸散量与净辐射和土壤水分相关性较好,与其他影响因子相关性不明显;蒸渗仪的农田代表性受其观测范围内的作物长势影响显著,涡动相关仪观测的蒸散量与蒸渗仪观测值相关关系较好,蒸渗仪观测值较涡动相关仪观测值高10.5%,这是由于不能同周围农田进行热交换,蒸渗仪内平均土壤温度较农田高了9.5%,导致蒸渗仪对蒸散量的相对高估。     

干旱半干旱区非均匀地表区域能量通量的卫星遥感参数化

卫星遥感在估算非均匀地表区域能量通量时有其独到的作用。文中介绍了利用Landsat TM资料估算非均匀地表区域地表能量通量和蒸发(蒸散)量的参数化方案、研究结果和存在的难点问题。并提出了解决问题的可能途径。     

冬小麦冻害遥感监测应用研究

使用分辨率为1．1km的极轨气象卫星遥感资料，采用几种分裂窗算法反演得到地面温度，结合地基资料，利用变分技术订正得到遥感的地面栅格最低温度，通过对比几种方法的误差，确定在研究区域应用的遥感反演地面最低温度的分裂窗算法。利用反演并经过变分订正的地面最低温度、冻害指标及小麦发育期资料，制作出冬小麦冻害发生的空间分布，并统计出不同冻害等级的面积，从而实现了冬小麦冻害的遥感监测与不同冻害面积的精确计算。