基于SEBAL模型的极端干旱气候区域蒸散发的遥感估算

摘要

蒸散发是水资源分配利用的重要依据,对于不同气候环境、不同区域的蒸散发值获取,目前该领域研究的重点之一。本次研究的新疆极端干旱气候区域的鄯善县柯柯亚中型灌区,首次运用遥感技术来进行区域蒸散发的估算,并采用国内外运用较为广泛和成熟的SEBAL模型来反演。运用遥感技术估算研究区的蒸散发,建立适合研究区极端干旱气候条件下的蒸散发估算模型,为研究区的水资源规划、作物灌溉制度等提供依据。研究采用SEBAL模型,结合Landsat5的影像数据及地面气象站点的气象数据,估算研究区内的蒸散发量。利用研究区安装的蒸发蒸腾自动监测系统(OPECsystem)检测的数据,用Penman-Montieth公式计算出的蒸散发值对遥感反演得出的结果进行验证,分析数据,对模型参数进行修正,改进模型,建立适合研究区极端干旱气候条件下的蒸散发估算模型。选择研究区2010年6月、7月、8月及9月4个月的5组TM数据建立SEBAL模型,对影像采集当天的日蒸散发进行反演。通过对模型中的参数:反射率、植被指数、温度、净辐射、土壤热通量的反演值与研究区的具体境况进行分析,初步判断模型的准确性;再通过模型反演的日蒸散发值和地面气象站气象数据计算的蒸散发值进行对比。地面监测的蒸散发量分别为4.93mm/d、5.18mm/d、5.64mm/d、4.38mm/d、3.97mm/d,模型反演的蒸散发值为5.02mm/d、4.8mm/d、5.46mm/d、4.54mm/d、3.86mm/d,最大偏差为7.3％。应用建立模型反演的日蒸散发量和实测数据进行对比,精确度达到90%以上,能够用于该区域的蒸散发值相关研究;通过反演的蒸散发值,对研究区不同地类的蒸散发进行了统计,分析对比研究区8种不同地类的蒸散量,判定了蒸散能力的强弱关系,为不同地类耗水情况提供依据。

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第1章 绪论

1.1 运用遥感技术估算蒸散发的意义

1.2 运用遥感技术估算蒸散发的研究现状

1.3 运用遥感技术估算蒸散发的优劣势

1.4 研究的目的

1.5 研究的内容

1.6 研究的方法、技术路线及创新点

第2章 研究区基本情况

2.1 项目区地理概况

2.2 项目区人文概况

2.3 水资源概况

2.4 土地资源概况

2.5 所处卫星航道概况

2.6 气象站概况

第3章 研究区的遥感技术处理

3.1 TM数据

3.2 TM数据下载

3.3 TM数据预处理

3.4 DEM数据

3.5 DEM数据下载

3.6 DEM数据处理

第4章 研究区的蒸散模型建立

4.1 蒸散模型

4.2 SEBAL模型建立

4.3 瞬时潜热通量

4.4 全天蒸散发的估算

第5章 模型反演结果的验证

5.1 模型反演中参数的合理性

5.2 反演的日蒸散发量的准确度分析

第6章 反演的鄯善县蒸散发数据分析

6.1 遥感技术解译的研究区地类分布

6.2 不同地类的蒸散发值统计分析

第7章 结论

附录 研究区TM影像资料

参考文献

致谢

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