基于MODIS遙感數(shù)據(jù)無定河流域陸面蒸發(fā)蒸騰量研究.pdf

1、蒸發(fā)蒸騰量發(fā)生于土壤—植被—大氣連續(xù)體(SPAC)中，對(duì)植物生長發(fā)育至關(guān)重要，同時(shí)又是水文循環(huán)中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，在水文循環(huán)中占有重要的地位。 單點(diǎn)尺度蒸發(fā)蒸騰量研究經(jīng)過較長時(shí)間的發(fā)展，已形成一套成熟的理論和切實(shí)可行的計(jì)算方法。隨著社會(huì)的向前發(fā)展，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的不斷推進(jìn)，單點(diǎn)尺度蒸發(fā)蒸騰量計(jì)算已不能滿足當(dāng)前的需求，區(qū)域蒸發(fā)蒸騰量定量計(jì)算勢(shì)在必行。本研究以遙感(RS)數(shù)據(jù)、地面觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫為支撐，計(jì)算

2、了無定河流域2001-2003年晴天日蒸發(fā)蒸騰量。主要內(nèi)容包括： (1)數(shù)據(jù)的處理 收集無定河流域2001-2003年連續(xù)3年的氣象資料、遙感資料以及GIS背景數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)篩選，提取數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠天數(shù)。然后，將氣象資料用樣條插值法在時(shí)間上進(jìn)行插值，得到每小時(shí)值，以便與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在時(shí)間上匹配。接著，再將氣象站基本氣象要素在空間運(yùn)用距離平方反比法進(jìn)行空間插值，使得插值后的氣象要素空間分辨與遙感數(shù)據(jù)空間分辨一致。從

3、NASA網(wǎng)站上下載定購MOD11、MOD13及MOD43，下載的數(shù)據(jù)是*.HDF格式，為模型輸入方便，運(yùn)用MRT、ArcGIS等軟件對(duì)其進(jìn)行重投影轉(zhuǎn)換和幾何校正，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成*.ASC文本格式。 (2)模型的改造與驗(yàn)證 根據(jù)我國的實(shí)際情況對(duì)Nishida模型進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，主要包括：1)補(bǔ)充了土壤含水量對(duì)區(qū)域蒸發(fā)蒸騰量模擬的影響；2)據(jù)可利用資料，改變了冠層阻力模型和空氣動(dòng)力學(xué)阻力模型的表達(dá)形式；3)利用植被覆蓋度分解

4、MODIS遙感地表溫度為表層土壤溫度和植被冠層溫度。改進(jìn)后的蒸發(fā)蒸騰量模型由三個(gè)子模塊組成：地表可利用能量子模塊、裸土蒸發(fā)比子模塊以及植被蒸發(fā)比子模塊。 首先用2001-2002年晴天中國科學(xué)院禹城生態(tài)試驗(yàn)站Lysimeter測(cè)量日蒸發(fā)蒸騰量驗(yàn)證模型，模擬值與測(cè)量值R2達(dá)到0.61。隨后，用該模型計(jì)算了無定河流域日蒸發(fā)蒸騰量。 (3)模擬結(jié)果與敏感性分析 無定河流域模擬結(jié)果表明，該流域日蒸發(fā)蒸騰量存在較強(qiáng)的時(shí)空變

5、異性：從時(shí)間上來看，5月以前和9月下旬以后日蒸發(fā)蒸騰量一般不大于3mm，主要在2-3mm之間變化，而8月到9月上中旬日蒸發(fā)蒸騰量則在3-5mm之間。從空間上來看，河谷附近蒸發(fā)蒸騰量明顯高于農(nóng)田和林地蒸發(fā)蒸騰量，東南部顯著高于西北部。日蒸發(fā)蒸騰量的頻率分布也有較強(qiáng)的規(guī)律性，非生長期不同土地利用類型日蒸發(fā)蒸騰量多在2-3mm之間，而在生長期則在3-4mm之間，且不同土地利用類型日均蒸發(fā)蒸騰量差別不大。 對(duì)于陸面蒸發(fā)蒸騰量來說，NDV