基于遥感资料的流域地表水循环模拟及检验

摘要

地表水通过与蒸散、大气水汽传输、降水的形式,对太阳辐射在全球的再分布其者关键的作用.水在大气和陆面之间的迅速循环,以及植被和土壤对这一循环起着的控制作用,突出强调了水分循环对全球能量传输的重要性.为了研究地表水的循环过程,以便利用水量平衡检验陆面过程模式;探讨采用遥感资料表征地表覆盖的不均匀性,及不均匀性对地表水分量的影响,进而对气候的影响.本文利用1992至2001年10年逐日降水、气温、湿度、风速和气压资料,采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,采用遥感地表覆盖类型和LAI资料,考虑次网格植被分布不均匀性,计算各种植被类型对地表水循环的贡献,比较遥感资料与采用<中国资源环境数据库>中的植被覆盖类型对地表水文过程模拟的差异,分析VIC模式模拟的汉江上游,南水北调工程水源区褒河流域地表水的空间分布,利用实测水文资料检验模拟的结果,并对应用遥感资料模拟结果进行了合理的解释.结果表明:(1)逐步插值法,能够有效地提高气候要素的插值的精度,减小插值误差.(2)由4km分辨率DEM得到褒河流域的河网,与实际状况是吻合的.(3)利用VIC模式模拟褒河流域的陆面水文过程是成功.模拟的水分分量的分布合理,物理成因清晰,量值大小准确.(4)基于遥感资料模拟的地表水平衡分量的空间分布更为合理,尤其是改善了河流流量峰值的模拟.(5)遥感植被类型、叶面积指数较好地反映了实际地表覆盖状况和叶面积指数的季节变化情况.<中国资源环境数据库>中的落叶阔叶林分布,使得计算的蒸散明显增加,地表径流总量减少,地下径流也减少,其结果导致进入河流的流量减少,因而模拟的流量的峰值偏小,与实测误差较大。