覆膜農(nóng)田地表蒸散發(fā)遙感估算研究.pdf

1、地表蒸散發(fā)是土壤-植被-大氣系統(tǒng)中水份能量傳輸?shù)闹匾^程，也是陸面生態(tài)系統(tǒng)與水文過程的重要紐帶，其大小與氣象條件、下墊面類型及植被覆蓋度等有著密切關(guān)系。我國水資源短缺嚴(yán)重，且農(nóng)業(yè)用水占全國用水總量的70％，且利用效率較低，因此如何節(jié)約農(nóng)業(yè)用水顯得尤為重要。農(nóng)田覆膜可有效減少土壤水份的蒸發(fā)，提高水資源的利用效率，近年來覆膜農(nóng)田已成為一種重要的農(nóng)業(yè)景觀。大規(guī)模農(nóng)田覆膜影響地表能量平衡與蒸散發(fā)，定量估算覆膜對地表能量平衡與蒸散發(fā)影響可為合理調(diào)

2、配和利用農(nóng)業(yè)水資源提供重要依據(jù)。
　　本文以黑河中游綠洲區(qū)為研究區(qū)，以2013年4月至8月份和2015年4月份的Landsat影像為主要數(shù)據(jù)源，結(jié)合地面觀測水文氣象數(shù)據(jù)和地表參數(shù)反演數(shù)據(jù)，在研究一源SEBAL(The Surface Energy Balance Algorithm for land)和SEBS(The Surface Energy Balance System)模型，以及二源TSEB(The Two Source

3、 Energy Balance)模型理論，分析覆膜對試驗(yàn)土樣地表比輻射率的影響關(guān)系基礎(chǔ)上，引入地膜因子對三個(gè)模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)整;通過對比參數(shù)調(diào)整前后模型的地表潛熱通量反演值與觀測值，以驗(yàn)證參數(shù)調(diào)整后模型的有效性;通過對比不同下墊面類型潛熱通量反演精度，以分析三種模型的適用性;并結(jié)合土地利用類型和NDVI數(shù)據(jù)，分析不同土地利用類型的潛熱通量差異性及其與NDVI的關(guān)系。研究結(jié)果表明:
　　(1)大滿農(nóng)田站參數(shù)調(diào)整后模型的潛熱通量反演精度

4、在農(nóng)作物生長前期(NDVI＜0.1)均高于其參數(shù)調(diào)整前模型，其中參數(shù)調(diào)整后SEBAL模型反演精度最高，其在4月16日、4月22日、4月24日及5月2日反演值相對誤差分別減少到3.27％、18.57％、15.32％、4.15％，表明地膜在農(nóng)作物生長前期對土壤水份蒸發(fā)阻隔作用明顯;參數(shù)調(diào)整后模型在農(nóng)作物生長中后期(NDVI≥0.1)的反演精度較參數(shù)調(diào)整前模型稍差，這是因?yàn)檫@一期間植被蒸騰成為蒸散發(fā)主要分量，地膜對土壤水份蒸發(fā)的阻隔作用減小，

5、參數(shù)調(diào)整后的模型不適用于農(nóng)作物生長中后期的大滿農(nóng)田站。
　　(2)三個(gè)經(jīng)過參數(shù)調(diào)整后模型在大滿站和未經(jīng)過參數(shù)調(diào)整模型在其他站點(diǎn)的潛熱通量反演值與觀測值回歸分析結(jié)果表明，回歸模型的決定系數(shù)R2分別達(dá)到了0.8706，0.8115，0.8747，說明所用模型能較好應(yīng)用于研究區(qū)。
　　(3)分析三個(gè)模型的反演精度與NDVI關(guān)系發(fā)現(xiàn):當(dāng)NDVI小于0.15即下墊面植被較為稀疏或者為裸土?xí)r，SEBAL模型的反演精度為最高;當(dāng)NDVI大

6、于0.15即下墊面的植被覆蓋率相對較高時(shí)，TSEB模型的反演精度為最高，而SEBAL模型的反演精度有所下降;SEBS模型則無論何時(shí)三個(gè)模型中反演精度最低的。
　　(4)蒸散發(fā)模型對不同類型站點(diǎn)的適用性:在大滿農(nóng)田站，在整個(gè)植被生長期過程中三個(gè)模型反演精度相差不大，模型反演值與實(shí)際值的R2分別為0.9495，0.9206，0.8965。在植被稀少的戈壁站，三個(gè)模型潛熱通量反演的精度較低，反演值與實(shí)際值的R2分別為0.318，0.25