应用MODIS遥感信息的农田耗水过程模拟研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙志刚 |
| 答辩日期 | 2005-09-14 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 欧阳竹 |
| 关键词 | MODIS 蒸散模型 水汽通量 农田耗水量 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 遥感是研究区域水热平衡和大尺度生态系统的重要手段，实时快捷的对地观测遥感影像数据快速直观地反映了地球表面水热分布及其变化规律，借助反演模型可以定性定量地描述陆地生态系统结构和功能的变化和演替，监测农作物长势、荒漠化、森林退化、森林火灾等。利用遥感计算区域蒸散，可以从较大空间尺度了解陆地表面水分状况，为水资源管理和分配提供科学依据。但是遥感在区域蒸散计算应用中，计算模式精度、普适性和非遥感数据获取难易程度决定了计算结果好坏，这直接影响着遥感在该领域的应用前景。 本研究使用中国科学院禹城综合试验站地面观测资料对NASA 的MODIS陆地科学组陆地蒸散发模式MOD16 进行验证和改进，利用改进的模式计算2002 年禹城地区冬小麦生长期的蒸散量，分析冬小麦的耗水过程。研究中发现MOD16 中空气动力学阻抗计算模式计算的风速偏大，直接导致空气动力学阻抗偏小，本文直接利用地面实测的风速计算空气动力学阻抗；发现模式使用的植物三基点生理温度不适合本研究区，本文利用本地冬小麦和夏玉米三基点温度资料代替，并对最小冠层阻抗和最大阻抗进行了敏感性分析，结果表明最小冠层阻抗对模式最后计算结果影响较大，最大阻抗敏感性较弱。利用地面涡度相关资料对MOD16 模式进行验证，若模式采用利用本地冬小麦和夏玉米三基点温度以及风速资料，植被部分的计算结果和涡度相关观测结果一致；对MOD16 算法的裸地部分进行了评价，裸地蒸发比的空间分布比较接近实际，并对计算涉及的参数进行了敏感性分析。高光谱分辨率、高时间分辨率的MODIS 数据产品为陆地表面过程研究提供了可靠有效的遥感数据，本研究需要用到MODIS 陆地产品MOD11 表面温度和MOD13 植被指数，根据MOD16 算法需要对MOD11 和MOD13 数据产品进行了数据预处理。借助覆盖度计算陆地表层的发射率和反照率；利用NDVI和表面温度的关系分解植被温度和裸地温度，计算土壤湿润指数SMI。对MOD16 算法中计算太阳直接辐射、净辐射改进，采用简易模式校正大气对太阳辐射的影响；改进MOD16 中土壤热通量的计算方法。 本研究区域设在中科院禹城综合实验站及其周边地区，利用多时相的NDVI/MODIS 遥感数据对研究区进行分类，将农田区域从研究区中提取出来。进而利用改进的MOD16 算法结合MODIS 遥感数据和地面观测数据计算农田水汽通量，计算结果和地面观测值接近，但是由于混合像元的原因，总体偏小。在时间尺度上，将遥感的瞬时水汽通量扩展成日蒸散量。利用地面Lysimeter观测结果和从MODIS遥感数据计算获得的日蒸散量分析2002 年冬小麦的耗水过程和耗水规律，MODIS 计算结果基本反映了农田耗水变化过程，这使从宏观角度理解农田耗水变化过程成为可能。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 128 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/164]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙志刚. 应用MODIS遥感信息的农田耗水过程模拟研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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