基于MODIS数据的湖西区地表蒸散发遥感估算

摘要

蒸散发是流域水循环和能量循环的一个重要过程，利用遥感影像对流域蒸散发进行估算，是快捷有效的方法。
　　本文选取太湖流域湖西区为研究区，利用2009年MODIS影像、周边站点的气象观测数据，利用SEBS(Surface Energy Balance System)模型进行参数优化并估算湖西区蒸散量，采用气象站实测日蒸散资料和MODIS蒸散产品对估算的结果进行精度验证。同时，对估算的地表温度、地表比辐射率等地表因子空间分布、时间变化规律进行了分析。主要研究成果表现在以下几个方面:
　　(1)利用劈窗算法进行了地表温度的估算;利用Owe公式进行地表比辐射率的估算;利用Liang提出的公式计算地表反照率;利用遥感影像近红外与可见光红波段估算归一化植被指数;探索了湖西区各种地表因子时空分布特征;
　　(2)利用研究区的数字高程模型(DEM)，分别采用坡度、坡向修正、高程回归分析等方法对地表净辐射、地表温度、日平均气温进行了地形影响的修正;
　　(3)根据SEBS模型原理，利用Matlab软件编程实现了显热通量、地表净辐射量、土壤热通量、潜热通量等参数的计算，在此基础上进行了湖西区蒸散发的计算。利用溧阳、常州气象站蒸散资料对遥感估算结果进行了验证，相关系数分别为0.73和0.76。利用MODIS蒸散产品验证结果表明，相关系数分别为0.61和0.58。结果表明，湖西区内蒸散发湖泊蒸发量最大，最大值可达到5.5mm;其次是湖西区南部宜溧山地附近滩地、水浇地、林地和农田，城镇区蒸发量最低。

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摘要

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表目录

第一章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．2．3 典型的区域遥感蒸散发模型

1．3 研究目标、内容、方法及技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

第二章 研究区概况及基础数据

2．1 研究区概况

2．2 基础数据

2．2．1 MODIS数据

2．2．2 气象数据

2．2．3 土地利用数据

2．3 数据预处理

2．3．1 MODIS影像预处理

2．3．2 气象数据预处理

2．4 SEBS模型介绍

2．5 小结

第三章 湖西区蒸散发计算的地表参数估算和优化

3．1 地表参数遥感估算

3．1．1 地表温度

3．1．2 地表反照率

3．1．3 归一化植被指数

3．1．4 地表比辐射率

3．2 地表净辐射的优化

3．3 土壤热通量

3．4 显热通量

3．5 潜热通量

3．6 日蒸散

3．7 小结

第四章 流域蒸散发反演与结果分析

4．1 地表通量反演

4．1．1 地表净辐射量

4．1．2 土壤热通量

4．1．3 瞬时潜热通量

4．1．4 日蒸散发量

4．2 精度分析

4．2．1 气象站观测数据验证

4．2．2 MODIS蒸散发产品对比验证

4．3 小结

第五章 结论与展望

5．1 研究成果与结论

5．2 研究中的不足与展望

参考文献

致谢