基于SEBS模型的邯郸市蒸散发研究

摘要

地表蒸散发作为水文循环中重要的一环，表征着地面水资源损失到大气中的水分含量，是水资源管理配置中的不可或缺因素。邯郸作为缺水城市，其蒸散发量的反演研究有着重要的意义。
　　文章以SEBS模型理论为基础，结合MODIS产品数据、DEM数据与中国气象数据网的气象观测数据，利用ILWIS、ENVI、Arcgis等遥感图像处理与地理信息系统软件反演了邯郸地区的2012年-2016年每年的第81天到第353天（每16天为时间间隔）共90幅日蒸散发量反演结果。并对蒸散发结果以及地表温度、地表反照率以及NDVI分析了2012年-2016年5年间的时间变化规律，以2016年为例描述分析了3月到12月的空间变化情况。同时，还针对蒸散发反演结果与主要的模型输入参数进行了相关性分析，并从模型输入参数中提取了4个主成分，达到了降维效果。
　　针对目前对于从日蒸散发量到年累积量的尺度扩展研究较少的现状，文章以积分思想为基础提出梯形法与分段函数法来估算年累积蒸散发量，估算结果显示年累积蒸散发量最高值为2012年达到800mm以上，最低值为2015年的640mm左右，整体水平呈逐步下降的趋势。
　　由于无法获得邯郸地区的蒸散发量或地表通量等参数的地面监测数据，文章实验采用气象站数据中太阳辐射监测数据与反演的太阳辐射进行对比验证，二者相关系数达到0.83，在一定程度上保证了实验结果的可信度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究进展

1．3 存在的主要问题

1．4 研究内容和实验流程

第2章 研究区概况及数据获取

2．1 研究区概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 行政区划、人口及经济概况

2．1．3 自然地理

2．1．4 历史文化

2．2 研究数据及获取

2．2．1 遥感数据的获取及处理

2．2．2 气象数据的获取与处理

第3章 SEBS模型原理

3．1 地表净辐射

3．1．1 地表反照率α

3．1．2 下行短波辐S↓

3．1．3 地表下行长波辐射L↓

3．1．4 地表上行长波辐射L↑

3．1．5 地表净长波辐射Rnl

3．2 土壤热通量

3．3 感热通量

3．3．1 动量传输粗糙度Zom、零平面位移d0与植被冠层高度h

3．3．2 地表热量传输粗糙度长度Zoh

3．3．3 莫宁-奥布霍夫相似性稳定度修正函数ψ

3．4 日蒸散发量

3．5 本章小结

第4章 蒸散发的遥感估算

4．1．1 SEBS模型蒸散发反演模块

4．1．2 测量风速与参考高度处风速的转换

4．1．3 比湿的计算

4．2 气象参数

4．3 地表参数

4．3．1 地表温度

4．3．2 地表反照率

4．3．3 归一化植被指数NDVI

4．4 蒸散发量估算结果及验证

4．4．1 蒸散发结果

4．4．2 太阳辐射验证

4．5 积分法估算年蒸散发量

4．5．1 梯形法

4．5．2 分段函数法

4．5．3 两种方法的累积蒸散发量结果

4．6 本章小结

第5章 蒸散发及模型输入参数分析

5．1 相关性分析

5．2 主成分分析

5．3 本章小结

结论

致谢

参考文献

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