21503.基于遙感技術(shù)的區(qū)域地表蒸散估算研究

1、關(guān)于學(xué)位論文獨(dú)立完成和內(nèi)容創(chuàng)新的聲明本人向河南大學(xué)提出博士學(xué)位中請(qǐng)。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，對(duì)所研究的課題有創(chuàng)造性酌見解。據(jù)我所知，除文中特別加以說明、標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包括其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括其他人為獲得任何教育、科研機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對(duì)本研究所儆的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。，學(xué)位中請(qǐng)人(學(xué)位論文作者)簽名：吶f(wàn)

2、1年2具6B關(guān)于學(xué)位論文著作權(quán)使用授權(quán)書本人經(jīng)河南大學(xué)審核批準(zhǔn)授予博士學(xué)位。作為學(xué)位論文的作者，本人完全了解并同意河南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的要求，即河南大學(xué)有權(quán)向國(guó)家圖書館、科研信息機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)收集機(jī)構(gòu)和本校圖書館等提供學(xué)位論文(紙質(zhì)文本和電子文本)以供公眾檢索、查閱。本人授權(quán)河南大學(xué)出于宣揚(yáng)、展覽學(xué)校學(xué)術(shù)發(fā)展和進(jìn)行學(xué)術(shù)交流等目的，可以采取影印、縮印、掃描和拷貝等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文(紙質(zhì)文本和電子文本)。(涉及保密內(nèi)容的學(xué)位

3、論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)住獲得者(學(xué)位論文作者)簽名：20學(xué)位論文指導(dǎo)教師簽名：／，年，剖6日刪20／，年，2月7日摘要＼姻1刪2116205區(qū)域地表蒸散的變化特征反映了陸面過程中能量和水分收支狀況的演變趨勢(shì)，同時(shí)也進(jìn)一步影響區(qū)域氣候和水資源總量分布，進(jìn)而對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展與逐漸成熟，研究大尺度范圍的地表蒸散變得更為便捷。因此，開展基于遙感手段的區(qū)域地表能量與水分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究具有重要的意義和研究?jī)r(jià)值。本文以遙

4、感技術(shù)為主要手段，分別利用ETM、MODIS兩種不同尺度的遙感數(shù)據(jù)，并引入DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)，對(duì)廣泛應(yīng)用的SEBS蒸散模型加以改進(jìn)，拓展其在復(fù)雜地形條件下的適用范圍，同時(shí)探討兩種不同尺度的遙感數(shù)據(jù)對(duì)蒸散估算精度的影響，并融合ETM和MODIS數(shù)據(jù)構(gòu)建了多尺度遙感模型，改善了MODIS數(shù)據(jù)的尺度效應(yīng)(混合像元)問題。本文以伊洛河流域?yàn)檠芯繀^(qū)域進(jìn)行了實(shí)證研究，并對(duì)研究區(qū)2002年、2008年的地表蒸散時(shí)空分布格局進(jìn)行了分析和探討，具有比較重

5、要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。研究的主要結(jié)論如下：(1)利用ETM和MODIS遙感數(shù)據(jù)可以較好地估算區(qū)域地表蒸散量。其中，利用ETM數(shù)據(jù)估算的結(jié)果比利用MODIS數(shù)據(jù)估算的結(jié)果精度要高，與地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析表明，平均相對(duì)誤差分別在10％和20％左右，高分辨率的影像數(shù)據(jù)對(duì)蒸散估算的精度有一定程度的提高。(2)基于DEM改進(jìn)的凈輻射通量估算山區(qū)模式可以用于地形復(fù)雜區(qū)域的凈輻射通量估算。山區(qū)模式考慮到區(qū)域海拔高度、坡度、坡向的不同以及周圍地形的

6、遮蔽，從三個(gè)方面進(jìn)行太陽(yáng)直接輻射的地形修正：首先，依據(jù)坡度、坡向、緯度等因子修正坡面太陽(yáng)入射角的余弦值；其次，利用坡面太陽(yáng)入射角的余弦值與太陽(yáng)天頂角的余弦值的比值來修正坡面接收的輻射量；最后，引入一個(gè)二值函數(shù)——地形遮蔽因子來修正鄰近地形的陰影遮蔽帶來的影響。在研究區(qū)的實(shí)證結(jié)果表明，未考慮DEM情況下的凈輻射通量估算結(jié)果不能準(zhǔn)確反應(yīng)研究區(qū)的地表特征，存在較大偏差，因此在地形復(fù)雜條件下的區(qū)域凈輻射通餐估算必須考慮地形的影響。(3)改進(jìn)的S

7、EBS模型估算的蒸散精度較高，模型在研究區(qū)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較好。以廣泛應(yīng)用的SEBS模型為基礎(chǔ)，引入DEM數(shù)據(jù)，對(duì)坡面上太陽(yáng)輻射、大氣透射率、地表溫度、地表粗糙度等地表參數(shù)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了地形(海拔高度、坡度、坡向)修正，使得模型更能適應(yīng)復(fù)雜地形條件下的區(qū)域地表蒸散估算，拓展了蒸散模型的適用范圍。經(jīng)過在研究區(qū)的應(yīng)用結(jié)果表明，改進(jìn)的SEBS模型估算的日蒸散量和實(shí)測(cè)值的誤差較小，估算精度較高，模型在研究區(qū)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較好，利用ETM數(shù)