【摘要】：蒸散發(fā)的研究涉及到水文學、氣象學、農學、地理學、植物學等范圍相當廣泛的科學知識。蒸散發(fā)是在生態(tài)系統(tǒng)之內物質、能量循環(huán)的重要環(huán)節(jié)之一,又是影響氣候變化的重要因素之一。由于干旱、半干旱地區(qū)相對缺乏水資源,定量精確的估算蒸散發(fā)對于干旱、半干旱地區(qū)農業(yè)用水和生態(tài)需水量的估算、水資源的合理配置與規(guī)劃以及防止水資源的無謂耗散具有重要的參考依據(jù)和支持。艾比湖流域位于歐亞大陸腹地、離海洋遠、干旱少雨、風多風大、蒸發(fā)量大、日照時間充足、氣候的變化十分劇烈、氣候非常干旱、屬于典型的溫帶大陸性氣候特征。最近以來,隨著流域人口的持續(xù)增長和社會經濟迅速發(fā)展、耕地面積的不斷擴大,增強了人類對于水資源需求量,以及導致了流入艾比湖的主要河流水量的迅速減少和斷流、湖周圍地下水位的下降、湖泊生態(tài)和湖濱生態(tài)系統(tǒng)的退化、干旱區(qū)天然植被的衰退、荒漠化面積的迅速擴大。艾比湖流域生態(tài)環(huán)境的綜合治理和規(guī)劃,實現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展都需要流域蒸散發(fā)量的估算。由于艾比湖流域面積較大,傳統(tǒng)的以“點”為主的觀測和計算方法不具有代表性,遙感技術為大面積區(qū)域蒸散發(fā)的估算帶來了希望。本研究通過國內外使用范圍較廣泛,也較成熟的SEBAL模型對艾比湖流域日、月蒸散發(fā)量的時空分布格局特征進行研究,以期為艾比湖流域生態(tài)環(huán)境的綜合治理與規(guī)劃提供科學依據(jù)。本研究利用DEM(數(shù)字高程圖)、MODIS遙感影像數(shù)據(jù)結合流域內氣象站的氣象數(shù)據(jù),基于MRT、ENVI、ERDAS IMAGE等軟件下,考慮坡度、坡向、海拔高度、植被高度等因素,獲取了研究區(qū)的SEBAL模型的地表參數(shù),避免了傳統(tǒng)方法的缺陷。通過Penman-Monteith(彭曼-蒙特斯)公式計算得出的參考作物蒸散發(fā)量來對艾比湖流域近56年以來的蒸散發(fā)量的變化趨勢和周期變化進行統(tǒng)計分析。結論如下:(1)日蒸散發(fā)量的時空分布:從空間分布上,整個艾比湖流域內山區(qū)的日實際蒸散量比平原區(qū)高,阿拉山口、溫泉等西部地區(qū)的蒸散量比其他地區(qū)高;山區(qū)的日實際蒸散量大致在4~6.90mm/d之間,荒漠、沙漠蒸散發(fā)量介于0.5~2.0mm/d之間。在時間分布上,從整體上,流域的日實際蒸散量在7、8月達到最高值,整個流域內的平均日實際蒸散量在4~6.50mm/d之間,5、6、9月,整個流域內的日實際蒸散量平均值小于4.5mm/d,5月至9月的日實際蒸散量存在差異說明蒸散量的增減與溫度、濕度、日照時數(shù)、輻射強度等氣象因素有關。(2)月蒸散發(fā)量的時空分布:在空間分布上,山區(qū)的實際蒸散量比平原高,草地的實際蒸散量比農田高,農田的實際蒸散量比裸地高,荒漠、沙漠地區(qū)的實際蒸散量處于最低值。在時間分布上,艾比湖流域內的7、8月實際蒸散量比其他月高,此時,整個流域的月實際蒸散量平均值在120~150mm/mon之間,5、6、9月的月實際蒸散量平均值在110~120mm/mon之間。(3)參考作物蒸散量的時間變化:1960~2015年以來,艾比湖流域的參考作物蒸散量呈現(xiàn)下降趨勢;從1982年開始流域蒸散發(fā)量發(fā)生突變;近56年內,在32a時間尺度上出現(xiàn)28a的強顯著周期性和15a、8a的弱顯著周期性,從28a強顯著周期來看,年蒸散量呈現(xiàn)減少—增多—減少—增多—減少的周期性規(guī)律,從上述結果可以推出下期是年蒸散量的增多期。(4)遙感反演結果與參考作物蒸散量和渦度觀測之間的誤差小于10%,誤差在允許的范圍之內,說明SEBAL模型在艾比湖流域內實際蒸散量的遙感估算上具有較高的準確性和可靠性。由于大孔徑閃爍儀的觀測值偏低,沒有辦法以LAS的觀測數(shù)據(jù)來驗證遙感反演結果。大孔徑閃爍儀觀測值偏低可能由儀器內部參數(shù)調試不當所引起,也有可能架設儀器的周圍環(huán)境所造成,如:地形、下墊面的不均勻性、土壤表面溫度、土壤表層水分等。這些問題待于在之后的研究中繼續(xù)探索。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P407;P426.2

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本文編號：2756307