地表蒸散發(fā)作為區(qū)域地表能量平衡與水資源循環(huán)的重要環(huán)節(jié),對全球能量與水分分布起到了重要的調(diào)節(jié)作用,因此,地表蒸散發(fā)的準(zhǔn)確估算,不僅對區(qū)域水資源的精確管理、尤其是對農(nóng)林用的水科學(xué)配置具有重大意義,而且對區(qū)域氣候尤其是區(qū)域熱環(huán)境的預(yù)測具有重要的作用。但是,目前絕大多數(shù)估算地表蒸散發(fā)的數(shù)學(xué)模型,基本上都是針對自然地表或農(nóng)業(yè)用地,而對于地表覆蓋類型以不透水面為主體,植被與土壤面積比例相對較小的城市地區(qū)地表蒸散發(fā)的模型算法相對較少。因此,開展城市地表蒸散發(fā)遙感反演模型研究,不僅對擴(kuò)展區(qū)域地表蒸散發(fā)的研究范圍以及完善區(qū)域地表能量平衡的系統(tǒng)構(gòu)成具有重要的理論意義,還對進(jìn)一步探索城市自然或人工景觀對城市熱環(huán)境的調(diào)節(jié)機(jī)理以及改善城市人居環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。本文在對傳統(tǒng)RS-PM遙感反演蒸散發(fā)模型進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上,提出了城市RS-PM模型。主要改進(jìn)包括:應(yīng)用混合像元分解提取的植被組分豐度參數(shù)與裸土組分豐度參數(shù),替代傳統(tǒng)RS-PM模型中利用植被覆蓋度指數(shù)量化植被和裸土所占面積比例,以解決植被覆蓋度指數(shù)無法計算不透水面組分比例的問題;應(yīng)用改進(jìn)多源平行模型替代雙源模型對植被與裸土的組分凈輻射通量分別進(jìn)行計算,... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

單層模型地表能量平衡模式與地表阻抗系統(tǒng)（表面阻抗與空氣動力學(xué)阻抗）示意圖

圖 1-2 S-SEBI 模型中地表溫度與地表反射率之間關(guān)系示意圖[51, 93]2 Schematic relationship between surface temperature vs. surface reflectance-SEBI 模型中，蒸發(fā)組分系數(shù) 受干、濕界線的限制，可通過地表溫度 在該反照率下相應(yīng)的最高地表溫度 與最 之間進(jìn)行插值計算獲取，計算公式如下。 ， 出現(xiàn)時潛熱通量最�。� ）、顯熱通量最大（ 出現(xiàn)時潛熱通量最大（ ），顯熱通量最小（ 別通過地表反射率 的回歸方程計算。 EBI 模型與其它單層地表能量平衡模型的不同之處在于其不需計算。Liou 等[93]總結(jié)了該模型的兩個優(yōu)勢：一是除了從遙感

性使湍流增強，使顯熱和潛熱的動量輸送比裸露地面要強。因此對于植被覆蓋區(qū)，尤其是植被稀疏地區(qū)，需根據(jù)地表能量平衡原理，將土壤和植被冠層劃分為兩個邊界層，建立雙層模型（Two Source SEB）對其水熱傳輸過程進(jìn)行研究。雙層模型又分為串聯(lián)模型（Series Model）與并聯(lián)模型（Parallel Model）。Shuttleworth[102]于 1985 年提出了經(jīng)典雙層模型，該模型將土壤和植被看做上下疊加的兩層，彼此之間存在水熱通量的耦合作用，底層的水分與熱量只能通過冠層進(jìn)入或離開，從整個冠層發(fā)散的總顯熱量是各層顯熱通量之和，因此該模型又被稱為串聯(lián)模型，是在理想狀態(tài)下對土壤和植被相互關(guān)系的一種表達(dá)。串聯(lián)模型地表能量平衡模式與阻抗系統(tǒng)如圖 1-3 所示。雙層模型對植被蒸騰和土壤蒸發(fā)分別進(jìn)行計算，是地表蒸散發(fā)理論的重大改進(jìn)，在植被稀疏地區(qū)的蒸散發(fā)模擬精度明顯高于單層模型[77]。辛?xí)灾轠75]將單層模型和雙層模型的反演結(jié)果分別與地面觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示，在植被覆蓋度較高時，通過單層模型模擬的湍流熱通量結(jié)果與實際相符，但是在植被稀疏的半干旱區(qū)，雙層模型較單層模型具有明顯的優(yōu)勢。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]城鎮(zhèn)化研究進(jìn)展與趨勢——基于CiteSpace和HistCite的圖譜量化分析[J]. 王云,馬麗,劉毅.  地理科學(xué)進(jìn)展. 2018(02)
[2]廣佛同城化發(fā)展的熱島效應(yīng)研究[J]. 陳世莉,李郇,賴安琪,樊琦,王雪梅.  地理科學(xué)進(jìn)展. 2017(06)
[3]滇中地區(qū)夏季城市熱島效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[J]. 鄭亦佳,劉樹華,何萍,繆育聰,王姝.  北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[4]西藏林芝地區(qū)空氣動力學(xué)阻抗估算模型適用性分析[J]. 閔文彬.  長江流域資源與環(huán)境. 2016(04)
[5]高分一號衛(wèi)星4種融合方法評價[J]. 劉錕,付晶瑩,李飛.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[6]基于TM影像的城市地表濕度對城市熱島效應(yīng)的調(diào)控機(jī)理研究[J]. 張宇,陳龍乾,王雨辰,陳龍高,周天建,張婷.  自然資源學(xué)報. 2015(04)
[7]基于TM的重慶市主城區(qū)熱島效應(yīng)及其影響因子分析[J]. 楊春華,雷波,王業(yè)春,張晟.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2014(02)
[8]西北地區(qū)典型下墊面空氣動力學(xué)阻抗估算方法改進(jìn)及其驗證[J]. 王麗娟,左洪超,楊啟東.  干旱氣象. 2013(04)
[9]城市綠地降溫效應(yīng)研究進(jìn)展與展望[J]. 孔繁花,尹海偉,劉金勇,閆偉姣,孫常峰.  自然資源學(xué)報. 2013(01)
[10]區(qū)域蒸散發(fā)遙感估算方法及驗證綜述[J]. 張榮華,杜君平,孫睿.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(12)

博士論文
[1]基于高分一/六號衛(wèi)星影像特征的農(nóng)作物分類研究[D]. 鄭利娟.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2017
[2]廣州地區(qū)氣候變化與城市擴(kuò)張背景下城市熱環(huán)境模擬方法研究與應(yīng)用[D]. 陳光.華南理工大學(xué) 2016
[3]城市地表蒸散發(fā)遙感反演研究[D]. 鄭文武.中南大學(xué) 2012
[4]植被參數(shù)與蒸發(fā)的遙感反演方法及區(qū)域干旱評估應(yīng)用研究[D]. 易永紅.清華大學(xué) 2008
[5]用定量遙感方法計算地表蒸散[D]. 辛?xí)灾?中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2003

碩士論文
[1]基于渦度觀測和遙感技術(shù)的城市碳源/匯研究[D]. 王宏瑩.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]京津唐城市密集區(qū)地表蒸散研究[D]. 趙志明.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]北京市城市蒸散發(fā)研究[D]. 周琳.清華大學(xué) 2015



本文編號：3095911