基于改進線性雙源遙感蒸散模型的四川省干旱監(jiān)測研究

發(fā)布時間：2020-09-15 13:41

　　蒸散(ET)由土壤蒸發(fā)與植被蒸騰構(gòu)成,是水汽傳輸與轉(zhuǎn)移的重要組成部分。近幾十年來,隨著全球變暖、人口增長和經(jīng)濟的快速發(fā)展,全球很多地區(qū)都出現(xiàn)了干旱狀況,地表蒸散也發(fā)生了較大變化。因此,正確的反演地表蒸散對了解和利用水資源,提高農(nóng)業(yè)干旱和水文干旱監(jiān)測水平等方面具有重要的研究意義,特別是對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和全球氣候變化方面有重大的評估意義。本文首先搜集整理了四川省的氣象和遙感數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行了處理;其次,改進和優(yōu)化了混合型線性雙源遙感蒸散模型,應(yīng)用此模型反演得到四川省的地表蒸散,并利用實際蒸散產(chǎn)品數(shù)據(jù)對該模型進行了精度驗證和評價;再次,基于蒸散干旱指數(shù)研究了四川省的干旱發(fā)生及演進狀況,同時,就其用于干旱監(jiān)測的可行性進行了分析;然后,分析了四川省近15年的蒸散和干旱變化特征;最后,構(gòu)建了四川省地表蒸散發(fā)布系統(tǒng),為用戶和管理部門提供服務(wù)。本文完成的研究內(nèi)容及取得的研究成果如下:(1)通過對已有蒸散模型的總結(jié)分析,改進了混合型線性雙源遙感蒸散模型,并利用模型反演得到四川省近15年的實際蒸散,就蒸散的變化趨勢展開分析,研究表明:近15年來四川省實際蒸散呈現(xiàn)減少趨勢,實際蒸散量最大值出現(xiàn)在夏季,其次分別是秋季、春季和冬季;并基于四川省區(qū)劃以及地貌分區(qū)展開討論,發(fā)現(xiàn)四川省川東盆地地區(qū)以及川南攀枝花等地的實際蒸散量要高于川西和川北地區(qū)。(2)利用四川省近15年的平均溫度、最高溫度以及最低溫度數(shù)據(jù),使用Hargreaves公式估算得到了四川省的潛在蒸散,進而對四川省潛在蒸散的變化特征進行了分析,研究表明:近15年來四川省潛在蒸散量升高或下降的變化趨勢不明顯,一直趨于平穩(wěn);在空間分布上,春季、秋季和冬季表現(xiàn)為由四川南部向北部遞減的變化趨勢,而夏季則表現(xiàn)為由四川東部向西部遞減的分異規(guī)律。(3)計算了蒸散干旱指數(shù)(EDI),并分析了其用于干旱監(jiān)測的可行性。利用前期得到的實際蒸散和潛在蒸散結(jié)果,計算得到四川省近15年的EDI值,并對EDI的時空動態(tài)變化特征進行分析;并進一步將EDI與PDSI和TVDI進行了對比分析,發(fā)現(xiàn)三種干旱指數(shù)在時空變化上具有一致性。研究表明:近15年來EDI呈現(xiàn)下降趨勢;此外,各季度EDI均值都大于0.5,且最大值通常出現(xiàn)在春季和冬季,進而說明了研究區(qū)內(nèi)極易發(fā)生冬春連旱;就空間分布而言,在干旱程度及干旱范圍上EDI值具有明顯的由四川東部或者東南地區(qū)向西部或西北地區(qū)遞增的趨勢。(4)基于互聯(lián)網(wǎng)+和GIS技術(shù)實現(xiàn)了四川省地表蒸散數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。相對于傳統(tǒng)的文獻資料管理,本系統(tǒng)在管理效率、互操作性和時效性上有很大突破。主要體現(xiàn)在將地表蒸散數(shù)據(jù)以圖的形式直觀地展示給用戶,在一定程度上實現(xiàn)了四川省地表蒸散信息的可視化。另外本系統(tǒng)對于客戶端幾乎沒有任何要求,方便用戶操作。本系統(tǒng)以ESRI的ArcGIS Sever為開發(fā)平臺,基于JavaScript和HTML語言實現(xiàn)。該系統(tǒng)除了常規(guī)的地圖操作功能外,也具備地圖打印和數(shù)據(jù)下載等功能,能夠讓用戶快速且容易地獲得四川省地表蒸散變化情況,為廣大用戶和管理部門提供服務(wù)。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P407
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖,技術(shù)路線,研究方法,氣象站