基于MODIS影像的秦岭地区地表能量变化分析

摘要

区域地表能量的变化特征反映了陆-气过程中能量和的演变趋势,同时也进一步影响区域气候的变化。随着遥感技术的发展与逐渐成熟,研究大尺度范围的地表能量变得更为便捷。对秦岭地区进行地表能量通量研究,对于秦岭周边地表覆被变化气候效应研究有着重要的保证。因此,利用遥感手段对秦岭地区的地表能量进行监测研究具有重要的意义和研究价值。
　　本文利用MODIS、DEM和气象数据，对地表能量通量进行反演。并对反演结果进行分析和探讨,主要结论如下:
　　(1)研究区2000.3.3、2005.3.3、2010.3.3和2015.3.3地表反照率均值分别为0.32、0.11、0.48和0.16；地表温度均值分别为266.00K、275.07K、251.97K和263.14K；地表比辐射率均值分别为0.86、0.93、0.87和0.91。
　　(2)2000.3.3、2005.3.3、2010.3.3和2015.3.3净辐射通量均值分别为715.21 W·m-2、798.15 W·m-2、602.76 W·m-2和804.75 W·m-2；土壤热通量均值分别为-63.30 W·m-2、4.63 W·m-2、-100.06 W·m-2和-37.39 W·m-2；潜热通量均值分别为722.26 W·m-2、735.98 W·m-2、654.75 W·m-2和780.47 W·m-2。
　　(3)2000.3.3~2015.3.3净辐射通量在坡度0~5°之间增长8.5％、5~10°之间增长8.0%、10~15°之间增长9.0%、15~20°之间增长10.1%、20~28°之间增长12%、28~85.62°之间增长14%。净辐射通量随着坡向角度的增大呈三角函数变化趋势，在30°~60°之间净辐射通量值最大，在180°~210°之间净辐射通量值最小。2000.3.3-2015.3.3净辐射通量在地表温度255K~260K之间减小，在250K~255K之间几乎不变，在其它地表温度区间内呈现出先增大后减小的趋势，但增大幅度远大于减小幅度。
　　(4)2000.3.3、2005.3.3和2010.3.3土壤热通量随着坡度的增大而减小，减小率分别为：13.40%、80%和18.80%；2015年土壤热通量随坡度的增大几乎没有变化。土壤热通量随着坡向的增大呈现出近似二次曲线的变化趋势，在坡向210°~240°之间土壤热通量值最大，在坡向0~30°和330°~360°之间最小。2000.3.3、2005.3.3、2010.3.3和2015.3.3的土壤热通量均随地表温度升高而增大，但在同一温度间隔内，从2000.3.3-2015.3.3土壤热通量值几乎无改变。
　　(5)2000.3.3潜热通量随着坡度的增大而减小，减小率为3.0%；2005.3.3、2010.3.3和2015.3.3则呈现出增大趋势，增长率分别为4.4%、3.4%和1.8%。潜热通量随着坡向的增大呈现出正弦曲线的变化，在坡向30°~90°之间潜热通量值最大，在坡向180°~240°之间最小。潜热通量在2000.3.3、2005.3.3、2010.3.3和2015.3.3随着地表温度的增长呈现出减小趋势，减小率分别为0.88%、5.00%、25.36%和9.34%。
　　(6)地表特征对净辐射通量影响程度为：地表反照率>地表温度>地表比辐射率；对土壤热通量影响程度为：地表温度>地表反照率>地表比辐射率；对潜热通量影响程度为：地表反照率>地表温度>地表比辐射率。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及技术路线

2研究区概况及数据准备

2.1研究区概况

2.2数据来源

2.3数据预处理

2.4小结

3地表特征参量反演

3.1地表反照率

3.2植被覆盖度

3.3地表温度

3.4地表比辐射率

3.5 小结

4 秦岭地区地表能量估算

4.1 地表净辐射通量

4.2土壤热通量

4.3潜热通量

4.4精度验证与误差分析

4.5小结

5秦岭地区地表能量与影响因子关系分析

5.1地表能量与坡度的关系

5.2地表能量与坡向的关系

5.3地表能量与地表温度的关系

5.4地表能量与地表反照率的关系

5.5地表能量与地表比辐射率的关系

5.6地表特征参数对地表能量影响的重要性比对

5.7小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2存在的问题与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果