【摘要】：蒸散發(fā)是地表水和能量循環(huán)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是地表水耗散的重要途徑。隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展,遙感已可以提供與地表蒸散密切相關(guān)的參數(shù),替代點(diǎn)上的蒸發(fā)測(cè)量,實(shí)現(xiàn)大范圍地表能量和水分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),在農(nóng)業(yè)、水文、氣候、生態(tài)等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。因此,研究地表蒸散發(fā)量的遙感估算方法對(duì)區(qū)域水資源優(yōu)化配置和生態(tài)文明建設(shè)有著重要的意義。論文以鄱陽(yáng)湖濕地為研究區(qū)域,以2002年、2005年、2013年、2016年的Landsat衛(wèi)星影像和常規(guī)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,建立了基于Penman-Monteith模型的陸表蒸散發(fā)量遙感估算模型,對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地的月、季、年均潛在蒸散發(fā)量進(jìn)行了估算,并以鄱陽(yáng)站實(shí)測(cè)的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)Penman-Monteith模型的估算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。此外,對(duì)于鄱陽(yáng)湖濕地的水域,本文運(yùn)用了河海大學(xué)開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)濕地水面蒸發(fā)量進(jìn)行了估算,并與Penman-Monteith模型的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究。在此基礎(chǔ)上,分析了影響鄱陽(yáng)湖濕地潛在蒸散發(fā)量的影響因素,以及不同地物類(lèi)型的蒸散發(fā)規(guī)律。研究的主要內(nèi)容和成果如下:(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理,其中遙感數(shù)據(jù)主要借助ENVI5.3軟件完成了輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何糾正和影像裁剪;通過(guò)比較反距離插值法、克里金插值法、自然領(lǐng)域插值法這三種插值方法的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件,選取了反距離內(nèi)插法,將單點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)插值成覆蓋整個(gè)區(qū)域的面數(shù)據(jù)。(2)利用2002年、2005年、2013年和2016年的Landsat遙感數(shù)據(jù),采用支持向量機(jī)分類(lèi)算法對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行分類(lèi)。地物類(lèi)型分為:水體、泥灘、草洲、農(nóng)田、裸土、城鎮(zhèn)、山丘/未利用土地,并使用混淆矩陣和Kappa系數(shù)檢驗(yàn)各年的分類(lèi)結(jié)果精度,結(jié)果表明:在2002年分類(lèi)圖的總體精度98.20%,2005年總體精度為93.29%,2013年總體精度為91.03%,2016年總體精度為96.03%;2002年分類(lèi)影像的Kappa系數(shù)為0.92,2005年Kappa系數(shù)為0.92,2013年的Kappa系數(shù)為0.89,2016年的Kappa系數(shù)為0.95,這說(shuō)明提取的土地利用現(xiàn)狀圖具有較好的可靠性。(3)利用氣象數(shù)據(jù)計(jì)算出日大氣頂輻射R_a、理論日照時(shí)數(shù)N、凈短波輻射R_(ns)、凈長(zhǎng)波輻射R_(nl);使用Landsat-8影像數(shù)據(jù)反演出寬波反照率α和歸一化植被指數(shù)NDVI,進(jìn)而計(jì)算出凈輻射Rn、土壤熱通量G和潛在熱通量;并探討了鄱陽(yáng)湖濕地各地表因子的空間分布特征。(4)運(yùn)用Penman-Monteith模型計(jì)算鄱陽(yáng)湖濕地潛在蒸散量,結(jié)果表明:濕地在2002年的年蒸散發(fā)量為1289.60mm,2005年的年蒸散發(fā)量為1402.23mm,2013年的年蒸散發(fā)量為1559.29mm,2016年的年蒸散發(fā)量為1881.02mm。最后分析了不同地物類(lèi)型在四年中與月均、季度和年均的潛在蒸散發(fā)量,得出不同地物類(lèi)型蒸散發(fā)量大小為:水體泥灘草洲農(nóng)田裸土城鎮(zhèn)山丘、未利用土地。(5)最后在遙感圖像處理軟件上實(shí)現(xiàn)了基于Penman-Monteith公式的蒸散發(fā)遙感估算模型,對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地的蒸散量進(jìn)行了估算。利用氣象站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,并分析了不同氣象因子與潛在蒸散量的相關(guān)性。其中,蒸散發(fā)量與NDVI的相關(guān)系數(shù)為0.31~0.82、與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)0.14~0.67、月平均氣溫的相關(guān)系數(shù)0.43~0.87、月平均氣壓的相關(guān)系數(shù)0.43~0.71、月平均風(fēng)速的相關(guān)系數(shù)為0.15~0.49和相對(duì)濕度的相關(guān)系數(shù)為-0.76~-0.28。
【學(xué)位授予單位】：南昌工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P332;TP79
【圖文】：

第一章 緒論第四章介紹了氣象因子對(duì)蒸散發(fā)量結(jié)果的影響，氣象因子包括：月均氣壓、平均風(fēng)速、氣溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)、氣壓，遙感數(shù)據(jù)計(jì)算出的 NDVI 與蒸散發(fā)結(jié)果之間的相關(guān)性。第五章全文的結(jié)論和展望，總結(jié)了本文的研究成果、以及對(duì)未來(lái)工作的展望。1.5 技術(shù)路線本文構(gòu)建 Penman-Monteith 模型對(duì)鄱陽(yáng)湖濕地的蒸散量進(jìn)行估算，確定濕地蒸散量的時(shí)空變化特征，技術(shù)路線如下。

基于 Penman-Monteith 模型的鄱陽(yáng)湖濕地潛在蒸散發(fā)量遙感估算研究第二章 鄱陽(yáng)湖濕區(qū)域地概況及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)論文以鄱陽(yáng)湖濕地為研究區(qū)，分別收集了 2002 年、2005 年、2013 年和 2016 年云覆蓋且有效的 Landsat-8 影像數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)。1 研究區(qū)概況鄱陽(yáng)湖濕地位于北緯 28°22′~29°45′，東經(jīng) 115°47′~116°45′，水系是贛江、撫河、信江、饒河、修水五大河流及各級(jí)支流，和其他季，節(jié)性的小河溪流成，水系以鄱陽(yáng)湖為匯聚中心[41]，研究區(qū)域見(jiàn)圖 2.1。濕地是指能夠保持靜止、流動(dòng)、淡水、半咸水、咸水、低潮時(shí)水深不超過(guò) 6m 的域[42]。當(dāng)水量減小時(shí)，濕地生態(tài)系統(tǒng)演潛為陸地生態(tài)系統(tǒng)；當(dāng)水量增加時(shí)，該系統(tǒng)演化為濕地生態(tài)系統(tǒng)。鄱陽(yáng)湖濕地也是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不同于陸地生系統(tǒng)、也有別于水生生態(tài)系統(tǒng)，它是介于兩者之間的過(guò)渡生態(tài)系統(tǒng)。鄱陽(yáng)湖濕地年雨量超過(guò) 1000mm 以上，形成了“澤國(guó)芳草碧，梅黃煙雨中”的濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候[43]。

基于 Penman-Monteith 模型的鄱陽(yáng)湖濕地潛在蒸散發(fā)量遙感估算研究通過(guò)比較三種的插值方法，結(jié)合濕地區(qū)域的地形因素，故選用反距離插值法，運(yùn)用該方法對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，將站點(diǎn)數(shù)據(jù)擴(kuò)展到整個(gè)面數(shù)據(jù)。圖 2.2 為濕地區(qū)域2016 年 1 月的平均日照時(shí)數(shù)和相對(duì)濕度的空間插值結(jié)果圖:

【參考文獻(xiàn)】

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1 宋妮;孫景生;王景雷;陳智芳;強(qiáng)小Z

本文編號(hào)：2796209