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40000字论文范文遥感技术模型论文——湿地地区地表蒸散遥感集成模型分析

论文类型:论文范文
论文字数:40000字
论点:散发,反演,湿地
论文概述:

区域地表蒸散发量遥感反演模型主要是在干旱或者半干旱的陆面条件下提出的,在湿地复杂湿润的生态环境下,直接利用现有遥感模型理论上不可行。

论文正文:

第一章引言

在自然界,蒸散是地表与大气之间能量和水分平衡的主要因素,包括表层土壤或自由水面的蒸发和植物的蒸腾。蒸散包括物理和生理过程。水以气体的形式转移,并伴随着能量的变化。与此同时,植物依靠自身的蒸腾力来进行生命活动。根据蒸散原理,我们可以了解地表水量、植被覆盖度和生长状况的变化,还可以估算农业需水量、地表干旱指数和作物产量。因此,蒸散量的估算对水资源管理和利用、农业生产和灌溉等具有重要的指导意义。

1.1湿地蒸散恢复的背景和意义
湿地生态系统不仅具有引水、气候调节、为野生动物提供生活环境等基本生态效益,还具有工农业、能源、医疗卫生等经济效益。它还为人们提供了物种研究和景观旅游等社会效益。然而,由于湿地生态系统的生态脆弱性,湿地水文、土壤和气候等湿地环境因素的变化会导致系统的变化。特别是在水文学中,当受到自然或人为干扰时,湿地生态系统的稳定性会受到一定程度的影响。湿地蒸散对湿地环境的主要元素有着全面的影响。作为湿地饱和状态下水循环过程和水量损失的主要组成部分,它影响着湿地的水文状况。蒸散本身带来的能量变化影响湿地的气候条件,并调节土壤和空气体的温度、湿度。因此,湿地蒸散量是评价湿地生态环境的重要因素。湿地蒸散量的准确估算将为湿地生态系统的保护提供决策支持和实际指导意义。
1.1.1湿地蒸散量的测量和反演背景
湿地蒸散量是一个水由液态变为气态的过程,因此在非水域很难实现直接测量。对于水域,由于地下入渗的存在,蒸散量的直接测量非常困难,使用蒸散仪等直接测量工具将耗费大量的人力和财力。湿地蒸散受辐射能量、地温差、风速、空空气相对湿度、土地利用类型、不同时期植被生理状况等多种因素综合影响。据此,蒸散研究中出现了许多反演方法,其中FA0 56[2作为国家标准蒸散反演公式,被广泛应用于农业蒸散的计算,并有许多成功的应用。然而,由于湿地生态系统自身特殊的气候机制,粮农组织56方法在湿地生态毛巾中的应用受到很大限制。芦苇是湿地中分布最广的植物种类之一。分布式芦苇具有植物蒸散量的普遍性,有利于粮农组织56方法的应用。基于涡轮相关机械的测量结果和粮农组织56方法,依靠芦苇带上方的气象数据,得到了日作物系数模型和日蒸散模型,实现了湿地芦苇带蒸散量的反演。除FAO56方法外,还有突变相关法和鲍文比能量平衡法估算蒸散量。从蒸散量的反演来看,蒸散量的测量可以作为蒸散量的反演,并提供数据支持和数据验证。然而,这些传统的蒸散量测量方法和估算方法都是针对局部点的。在大尺度区域,由于蒸散过程和水热传输的不均匀性,传统方法无法估算区域蒸散量。然而,传统方法可以为估算和验证区域蒸散量提供数据和方法支持。
1.1.2蒸散量遥感反演的意义
随着卫星遥感技术的出现,区域蒸散量的估算呈现出一个新的方向。遥感为大面积观测水文条件提供了条件。地表温度可由遥感的热红外波段计算,地表土壤湿度可由微波数据计算,地表植被覆盖度可由遥感的红波段和近红外波段计算等。蒸散量估计已经从局部一致的区域扩展到大的区域。遥感技术的应用逐渐拓展了蒸散估算领域。利用遥感技术的多时相性,可以估算同一区域不同时期的蒸散量,实现区域蒸散量的动态监测。利用遥感技术反演区域定量蒸散是水文学。它具有广阔的应用前景和良好的发展前景。

1.2国内外蒸散发遥感反演现状及主要问题
利用遥感技术进行蒸散发定量反演计算已有近40年的历史。在此期间,专家学者开发了多种遥感蒸散反演模型及相关的改进模型,不断推动蒸散估算的发展进程。
1.2.1国内外研究现状
地表蒸散量定量遥感反演[5]大致有两条主线。一是利用能量平衡方程获得潜热通量的剩余项,获得蒸散量结果;二是利用遥感技术反演相关参数的经验关系,估算蒸散量。分别从这两条主线论述了目前的研究现状。计算蒸散量最常用的方法是用能量平衡方程求出余数。其中,土壤表面能平衡算法及其相关的改进模型应得到广泛应用。其思想是利用遥感技术获取能量平衡方程中的各项,然后获取蒸散量作为能量余数。SEBAL的相关改进方法主要在于各种能量平衡参数的计算方法。爱达荷州水资源实验室的专家对报告中的SEBAL模型进行了全面的讨论和研究。本研究主要重新定义了SEBAL模型计算过程中的各个步骤,以保证不同土地类型下的计算精度和蒸散量的时间扩展。讨论的参数主要包括土壤热通量、蒸散指数、植被指数、发射率和净盗窃。SEBAL模型目前已在许多地方成功应用,其他人提出了基于SEBAL模型的SEBS方法。SEBS通过物理机理模型推导出传热粗糙度公式,传热粗糙度是一个关键变量。它优于SEBAL和其他采用固定值估算传热粗糙度的遥感模型,但它需要更多的SEBAL数据。

1.3本文的主要研究内容是................13-14
第二章研究领域概述和研究数据预处理................14-18
2.1白洋淀湿地概况................14
2.2数据准备................14-18
2.2.1数据................14-15
2.2.2土地利用和土地覆盖分类................15-18
第三章……18-33
3.1集成模型的构建................18-22
3.1.1塞巴尔和TSEB模型的特征分析................18-21
3.1.2遥感反演集成模型................21-22 [/BR/] 3.2模型中表面参数和重要参数的计算................22-28
3.3综合模型反演的蒸散结果................28-33[/比尔/] 3.3.1蒸散结果................28-32
3.3.2地物分类结果对反演的影响................32-33
第四章基于地表参数的蒸散量计算模型................33-46
4.1 NDVI-TS散点图关系原理................33-41[/比尔/] 4.1.1蒸散发模型……基于NDVI-TS散点图关系的33-35
4 . 1 . 2基于散点图关系的湿地蒸散量计算……35-41[/比尔/] 4.2蒸散量计算结果……41-46
基于散点图关系和PT公式4.2.1蒸散结果................41-44
4.2.2年物理模型和经验模型湿地蒸散量计算的比较……44-46

结论

目前,区域地表蒸散遥感反演模型主要是在干旱或半干旱的地表条件下提出的,在复杂潮湿的湿地生态环境下直接利用现有的遥感模型在理论上是不可行的。因此,本文主要研究适合白洋淀湿地的区域地表蒸散反演遥感模型,并根据遥感模型发展的两条主线:
1给出相关结论。基于能量平衡方程的遥感蒸散反演集成模型。在估算湿地区域蒸散量的过程中,根据湿地生态系统的复杂性,首先利用遥感图像分类技术,根据地表结构和蒸散源将地表分为单源和双源。选择模型时,用单层模型表示东南偏航,用双层模型表示TSEB,计算单源,并对一些重要参数进行调整和重新计算,以满足遥感反演模型的要求。最后,结合特征分类建立了蒸散量的综合遥感反演模型。结果验证部分主要验证了湿地主要蒸散源水体和水生植物。该模型的计算结果与实测数据较为接近,证明该综合模型适用于湿地蒸散量的研究。
2。基于表面参数的散点图关系经验模型。在估算湿地地区蒸散量时,本文)五、利用植被指数与地表温度的散点图关系,调整适用于潮湿条件下蒸散量计算的PT公式参数。根据湿地下垫面的饱和度,将湿地下垫面分为饱和下垫面和非饱和下垫面。饱和下垫面采用固定的pt系数,而非饱和下垫面采用散点图关系的两个线性关系插值计算的PT系数。最后,完成了湿地蒸散量的反演。

参考

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