昆仑圆柏自然保护区无资料河流水文模型的构建和应用—基于“3S”技术

摘要

新疆处于干旱半干旱地区,降水稀少蒸发强、时空分布不均匀,监测成本较高,而新疆大部分地区属于经济欠发达区,这样就增加了水文监测的难度,使得新疆的一些地区成了水文监测空白区,对水资源的合理开发、利用造成了极大的障碍,水资源问题也已成为制约新疆经济发展的关键因素之一。本文基于新疆在水资源方面存在的这一突出问题,减少在水资源的研究中实际监测数据的利用率。本文以新疆昆仑圆柏自然保护为例,基于DEM和遥感影像(MODIS影像),将ARCGIS9.1、ERDAS8.6和ENVI4.5相结合,通过选择适合的水文模型,最终模拟得到了研究区2010年全年日地表径流。
　　采用EOS/MODIS八日合成数据对积雪进行监测可有效降低云层对遥感影像的影响,EOS/MODIS探测器凭借高时间分辨率,高光谱波段对地球的不间断观测,对地面冰川积雪覆被的变化可以实施有效监测。
　　对于干旱半干旱地区,蒸发量是水量平衡的重要组成部分,因此计算该地区的蒸发量,研究蒸发的影响因素,可为采取措施减少无效蒸发,保护水资源提供依据。随着遥感技术的不断发展,利用遥感计算蒸发量取得了长足发展。因为相对于传统的水文气象学方法,遥感方法具有空间上连续和时间上动态变化的特点,遥感数据的多光谱信息能够提供与地表能量平衡过程和地表覆盖状况密切相关的参数。本文在基于蒸散发的能量平衡方程的基础上,反演得到了研究区的日蒸散发量。估算效果较好,为研究区蒸发量的估算提供了理论依据和方法。
　　在整个模型的构建和设计的过程中,本文综合考虑了研究区的自然和地理环境,以裴欢等在2008年提出的分布式融雪径流模型为基础计算得到了研究区内提孜那蒲河2010年的径流量。融雪模块主要是考虑了不同的植被覆盖率对融雪影响,提出了在植被覆盖区和没有植被覆盖区的积雪融化模型。
　　该模型包括了分布式融雪、分布式产流和分布式汇流三个模块。通过模拟研究区的地表径流可以发现:模拟径流与实测径流相比较,模型模拟效果较好。模型模拟流量的平均绝对误差是2.482,平均相对误差是17.344％。

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表目录

1 绪论

1.1 研究的目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 典型研究区概况

1.4 研究内容及技术路线

2 流域水文模型

2.1 流域水文模型概论

2.2 国内分布式水文模型代表成果

2.3 典型分布式流域水文模型

2.4 无资料地区径流计算方法

3 地表参数的计算方法

3.1 数据来源

3.2 流域信息提取

3.3 植被信息提取

3.4 地表温度遥感反演

3.5 基于“3S”技术的积雪信息提取

3.6 基于“3S”技术的蒸发量估算

4 分布式融雪径流模型的构建

4.1 分布式融雪径流模型的研究现状

4.2 分布式融雪径流模型的构建

5 分布式融雪模型的验证

5.1 研究资料

5.2 模型的验证

结论

参考文献

在读期间发表的论文

后记