發(fā)布時間：2017-05-21 21:01

  本文關(guān)鍵詞：藏北高原輻射平衡分量與土壤熱通量的衛(wèi)星遙感估算研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：青藏高原地氣問的能量交換,是青藏高原地氣相互作用過程中非常重要的組成部分。以往有關(guān)青藏高原地表能量平衡的研究多集中在利用經(jīng)驗公式或者中低分辨率衛(wèi)星產(chǎn)品得到輻射平衡分量(太陽輻射、地表反射輻射、大氣逆輻射、地表發(fā)射輻射、凈輻射)與土壤熱通量的分布特征,尚未建立一套適用于高空間分辨衛(wèi)星資料的藏北高原輻射平衡分量和土壤熱通量的參數(shù)化方案。因此,本論文結(jié)合“全球協(xié)調(diào)加強(qiáng)觀測計劃(CEOP)亞澳季風(fēng)之青藏高原試驗研究”(CAMP/Tibet)自動氣象站觀測數(shù)據(jù)和高空間分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)(Landsat-7ETM+),優(yōu)化一套適用于藏北高原地表輻射分量與土壤熱通量的衛(wèi)星遙感估算方案。首先,論文基于CAMP/Tibet自動氣象站(ANNI站、BJ站、D1 05站和NPAM站)的觀測數(shù)據(jù)分析了不同下墊面、不同海拔高度的輻射平衡分量日變化和季節(jié)變化規(guī)律。利用土壤溫濕度觀測資料以及土壤溫度預(yù)報校正法(TDEC)計算土壤熱通量,結(jié)果表明計算值與土壤熱通量板實測值在熱流的方向以及相位上均相差很小,但量值上熱通量板測量結(jié)果普遍偏小。因此,論文摒棄傳統(tǒng)土壤熱通量板測量土壤熱通量方法,利用TDEC法估算藏北高原地區(qū)土壤熱通量特征。此外,站點上的輻射觀測與土壤熱通量估算結(jié)果直接為衛(wèi)星估算結(jié)果提供了可靠的地面驗證資料。其次,利用高空間分辨率極軌衛(wèi)星Landsat-7 ETM+軌道級資料,選取2001年6月13日、2001年11月4日、2002年2月8日、2002年5月15日影像分別代表夏、秋、冬、春季,通過引入Teillet-回歸模型,消除地形影響,結(jié)合Landsat-7ETM+通道反射率和CAMP/Tibet站點實測地表反照率資料,建立了適用于藏北高原的地表反照率估算方程。在地表溫度反演過程中,選用估算精度高、操作簡單、輸入?yún)?shù)少的單通道算法,并且引入了高時間分辨率靜止衛(wèi)星(FY-2C),建立研究區(qū)地表溫度估算的分裂窗算法。研究表明估算得到藏北高原的地表特征參數(shù)(包括：地表反照率、地表比輻射率、植被指數(shù)、地表溫度)空間分布特征與下墊面分布特征吻合,各參數(shù)估算結(jié)果顯示出較為合理的季節(jié)變化特征。最后,由于藏北高原地形復(fù)雜,將地形因子(坡度、坡向)引入輻射通量的參數(shù)化方案過程,結(jié)合Landsat-7 ETM+可見光／熱紅外波段和CAMP/Tibet自動氣象站觀測數(shù)據(jù)(相對濕度和氣溫)計算太陽輻射。土壤熱通量參數(shù)化過程中,引入了植被因子,并針對不同下墊面類型提出了相應(yīng)的估算方案。通過衛(wèi)星遙感估算值和CAMP/Tibet自動氣象站觀測值的對比表明估算值和觀測值之間具有良好的一致性。同時分析得到研究區(qū)輻射平衡分量、土壤熱通量與地面加熱場強(qiáng)度的空間分布和季節(jié)變化特征。其中,輻射平衡分量的變化特征與利用CAMP/Tibet四分量輻射儀觀測值所得結(jié)果較為一致。大氣逆輻射、凈輻射、土壤熱通量和地面加熱場強(qiáng)度呈現(xiàn)春夏季較大,秋冬季較小的季節(jié)變化特征,其中峰值均出現(xiàn)在夏季,分別為256.52 W·m-2、633.54 W·m-2、57.00 W·m-2和576.50 W·m-2；冬季則最小,分別為21 8.16 W·m-2、384.72W·m-、31.21W·m-2和353.5 1W·m-2。衛(wèi)星過境時刻(北京時12時10分左右),藏北高原土壤熱通量均為正值。地面加熱場數(shù)據(jù)顯示藏北高原地區(qū)夏季為強(qiáng)熱源(576.50 W·m-2),冬季為弱熱源(353.5 1 W·m-2)。
【關(guān)鍵詞】：輻射平衡分量 土壤熱通量 藏北高原 衛(wèi)星遙感 地形
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S152;P422;P407
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展12-16
• 1.2.1 輻射平衡分量研究進(jìn)展12-14
• 1.2.2 土壤熱通量研究進(jìn)展14-16
• 1.3 研究內(nèi)容16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)16-19
• 第2章 藏北高原地區(qū)輻射平衡分量與土壤熱通量的地基觀測研究19-39
• 2.1 觀測站點介紹19-21
• 2.1.1 ANNI站20
• 2.1.2 BJ站20
• 2.1.3 D105站20-21
• 2.1.4 NPAM站21
• 2.2 輻射平衡分量21-25
• 2.2.1 輻射平衡分量的日變化特征21-23
• 2.2.2 輻射平衡分量的季節(jié)變化特征23-25
• 2.3 基于土壤溫濕資料估算土壤熱通量25-37
• 2.3.1 數(shù)據(jù)與方法26-27
• 2.3.2 結(jié)果分析27-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第3章 藏北高原地區(qū)地表特征參數(shù)的衛(wèi)星遙感估算39-57
• 3.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)與估算方法39-48
• 3.1.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)39-41
• 3.1.2 地表參數(shù)估算方法41-48
• 3.2 衛(wèi)星估算值與地面實測值的比較與評價48-49
• 3.3 地表反照率、植被指數(shù)與地表比輻射率空間分布和季節(jié)變化49-53
• 3.4 地表溫度空間分布、日變化和季節(jié)變化53-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第4章 藏北高原地表輻射平衡分量與土壤熱通量的衛(wèi)星遙感估算57-71
• 4.1 輻射平衡分量與土壤熱通量估算方法57-61
• 4.1.1 復(fù)雜地形區(qū)太陽輻射的遙感估算57-58
• 4.1.2 大氣逆輻射遙感估算58-59
• 4.1.3 地表發(fā)射輻射遙感估算59
• 4.1.4 凈輻射通量遙感估算59-60
• 4.1.5 土壤熱通量遙感估算60-61
• 4.2 衛(wèi)星估算值與地面實測值的比較與評價61-63
• 4.3 輻射平衡各分量空間分布與季節(jié)變化63-67
• 4.4 土壤熱通量以及地表加熱場時空分布67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-71
• 第5章 總結(jié)與展望71-75
• 5.1 結(jié)論71-72
• 5.2 主要創(chuàng)新點72-73
• 5.3 存在的問題和展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-85
• 致謝85-87
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

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  本文關(guān)鍵詞：藏北高原輻射平衡分量與土壤熱通量的衛(wèi)星遙感估算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：384793