發(fā)布時間：2020-10-24 17:40

　　 陸面蒸散發(fā)不僅在水分平衡中起著重要作用,而且在進行蒸散發(fā)的過程中伴隨著能量的吸收和釋放,因此蒸散發(fā)在地表能量平衡中也起著非常關(guān)鍵的作用,所以對蒸散發(fā)的研究顯得尤為重要[1]�；�于能量平衡原理的SEBAL(Surface Energy Balance Algorithm for Land)單層模型由于使用到的氣象數(shù)據(jù)比較少、數(shù)據(jù)獲取比較容易、反演的精度高而且普遍使用于各種地形條件下成為目前最常用的反演蒸散發(fā)量的遙感方法。本文選取了能代表延慶地區(qū)春、夏、秋三個季節(jié)的含云量較少的2014年4月13日、2014年7月25日、2014年10月6日共三景Landsat8遙感影像,同時在反演過程中還運用到了與Landsat8遙感數(shù)據(jù)同一天的MODIS L1B遙感影像,結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)等,基于SEBAL能量平衡模型的原理反演得到了北京市延慶縣蔡家河流域平原造林項目的蒸散發(fā)量。同時利用同一天的延慶氣象站的氣象數(shù)據(jù),根據(jù)世界農(nóng)糧組織提供的FAO Penman模型,估算得到該天平原造林區(qū)的潛在蒸散量。通過得到的潛在蒸散量對基于SEBAL能量平衡模型反演得到的實際蒸散量進行驗證,結(jié)果表明SEBAL能量平衡模型能有效地估算平原造林區(qū)的蒸散量。本文主要從以下兩個方面論述:(1)本文采用ERDAS IMAGINE等專業(yè)軟件進行模型的建立,通過對SEBAL能量平衡方程中各能量分量的建立,估算得到日蒸散發(fā)量。利用FAO Penman模型得到研究區(qū)域的潛在蒸散量,通過潛在蒸散量對得到的實際蒸散量進行驗證,通過驗證分析可知2014年4月13日、2014年7月25日和2014年10月6日的日蒸散量相對誤差均小于10%。從而認為該模型達到了預期的精度要求,更加證明了SEBAL能量平衡模型是能夠用來估算延慶縣蔡家河平原造林區(qū)域的蒸散發(fā)量。(2)通過對得到的日蒸散量數(shù)據(jù)進行分析,可以看出延慶縣平原造林區(qū)的日蒸散量ET有很明顯的季節(jié)性,其中夏季的蒸散量最高,春季的蒸散量最低。從遙感反演的同時期的ET的分布情況可以看出,不同樹種的蒸散發(fā)量差異很大,其中以柳樹、楊樹和槐樹為例的闊葉林的蒸散發(fā)量較大,以松柏為例的針葉林的蒸散量較小。除此之外,通過對不同種植年份的樹種進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)蒸散發(fā)量的大小和樹齡也有一定的關(guān)系,呈現(xiàn)出隨著樹齡的增加,蒸散發(fā)量先增大后減小的結(jié)論。
【學位單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：P426.2
【部分圖文】：

緒論數(shù)據(jù)等，并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行預處理，使相關(guān)數(shù)據(jù)具有相同的投影和空間分辨率，建立相關(guān)的能量平衡模型，得到該研究區(qū)域的實際蒸散量，并采用 FAO Penman 的方法得到潛在蒸散量，對實際蒸散量進行驗證，最后根據(jù)已有的平原造林區(qū)域的樹種種植的數(shù)據(jù)，可以得到平原造林區(qū)不同的樹種，譬如楊樹、柳樹、槐樹和榆樹等樹種的蒸散量差異及耗水特征。本文的主要技術(shù)路線如圖 1.1。

式中FVC 表示植被覆蓋度的函數(shù)，SNDVI 、VNDVI 分別代表了研究區(qū)沒有植被覆蓋的土地和全部被植被覆蓋的 NDVI 值。當計算得到 TIRS 衛(wèi)星的第 10 和第 11 波段的地表發(fā)射率以后，LSE 兩個波段的平均值和差值可以通過下式得到：21011LSE LSE 式(2.17）1011 LSE LSE式(2.18）2.2 能量平衡各分量的估算2.2.1 凈輻射通量的估算地球表面的能量來源來自于太陽的有效輻射，但是地表在接收太陽輻射量的過程中，除了地球表面所接收到的太陽的輻射能量以外，經(jīng)過地球表面物體的作用又將部分能量輻射到大氣中，還有部分物體自身進行的輻射，所有這些入射的能量和發(fā)射的能量之差就是凈輻射能量[46]。

SEBAL 模型及 Penman 模型的基本原理該方程很難求解, 而且在蒸散發(fā)過程中是很重要的一步，且顯熱通量的計算過程及到空氣動力學的內(nèi)容。從上式可以看出，顯熱通量的方程中有兩個不確定的變量 和ahr ，而只有一個方程表達式,要解決這個問題，SEBAL 模型采用了引入兩個特的點進行公式的求解，即將研究區(qū)域水分比較充足的濕地，稱為冷點（cold）和將究區(qū)域內(nèi)植被覆蓋比較充足，地表溫度比較高的點稱為熱點（hot），作為邊界條并引入莫寧-奧布霍夫理論通過遞歸迭代過程對方程進行求解[47]，如圖 2.2 所示。
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本文編號：2854781