地表非均勻性,包括景觀格局異質(zhì)性和地表變量變異性,會影響遙感地表蒸散的計算精度。然而,現(xiàn)階段針對該問題的研究多是采用統(tǒng)計方法來糾正水熱通量的估算誤差,還缺乏從遙感模型的角度描述異質(zhì)性的研究。借鑒氣象領(lǐng)域的處理辦法,使用概率密度函數(shù)（Probability Density Functions,PDF）描述地表變量變異性的“統(tǒng)計-動力學”方法是建立非均勻下墊面遙感水熱通量模型的一個較好突破點。論文系統(tǒng)性分析了非均勻性對遙感水熱通量估算的影響,捋清了構(gòu)建高效的基于PDF的遙感水熱通量模型所需要解決的基本問題,即哪些參數(shù)的異質(zhì)性需要在建模過程中優(yōu)先被考慮的問題。圍繞基本問題,本文回顧了現(xiàn)有非均勻地表水熱通量遙感研究以及非均勻性描述方法的研究進展,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）使用模擬數(shù)據(jù)、機載數(shù)據(jù)與地表觀測數(shù)據(jù),比較了變異系數(shù)、基尼系數(shù)以及熵用于衡量地表變異性的特點,發(fā)現(xiàn)熵與PDF具有較好的一致性,它在描述地表變異性時要比變異系數(shù)和基尼系數(shù)更加穩(wěn)定和有效。此外,熵的計算結(jié)果表明,反照率等變量的空間變異性表現(xiàn)出一定的日變化規(guī)律。（2）將熵與灰色關(guān)聯(lián)理論結(jié)合,建立了地表變量變異性隨時間變化情況的分... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高分辨率和低分辨率時觀測地表信息的差異Figure1-1Diagrammaticsketchchartofhighorlowresolutionremotesensingdata

黑河流域是我國西北干旱地區(qū)第二大內(nèi)陸河流，地處歐亞大陸中部，屬于溫帶大陸性氣候。中游綠洲（38.68°N-39.15°N，100.10°E-100.66°E）是主要的水資源消耗區(qū)（圖 2-1 b），主要由酒泉和張掖盆地構(gòu)成，是由沖洪積礫石、沖洪積細土以及風積物組成的走廊平原，氣候干燥，年平均降水量小而蒸發(fā)能力大，多年平均降水量 140mm，蒸發(fā)能力為 1410mm (Li 等，2013；Wang 等，2016b)。光照充足，農(nóng)作物以玉米和小麥為主，灌溉水源主要來源于地下水和渠系引水。為了更好的管理和利用黑河流域的水資源，中國國家基金委員會于 2011 年啟動了黑河流域生態(tài)-水文過程綜合遙感觀測聯(lián)合試驗（HiWATER）， 選取中游的人工綠洲-河岸生態(tài)系統(tǒng)-濕地-荒漠復(fù)合區(qū)域開展了“非均勻下墊面多尺度地表蒸散發(fā)觀測試驗”（MUSOEXE）專題試驗。該區(qū)域代表了黑河中游典型的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，主要作物為蔬菜瓜果和玉米等，綠洲邊緣是荒漠和戈壁，整個研究區(qū)如圖 2-1 所示。

方案 3 中的第(e)組數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)雙峰分布。對于 FVC 和 LAI，熵的計算結(jié)果是 2號研究區(qū)域最小，3 號最大，CV 與 Gini 系數(shù)的結(jié)果是 1 號區(qū)域最小，3 號最大；對于 LAI，熵的計算結(jié)果是 2 號研究區(qū)域最小，1 號研究區(qū)域最大，而 CV 與 Gini 系數(shù)卻是 1 號研究區(qū)的結(jié)果最小，3 號研究區(qū)域的結(jié)果最大。2 號研究區(qū) FVC 的高值部分明顯較 1 號區(qū)域的 FVC 寬度更窄且突出；0 值也較 1 號區(qū)域多；同時在(0,0.6]區(qū)間的分布十分接近。同時，3 號區(qū)域 FVC 雖然低值與高值部分取值也較多，但在(0,0.6]的變化區(qū)域內(nèi)取值較多，增大了其變異性。因此 2 號 FVC的非均一性較 1 號和 3 號弱。此外，由于混入的 0 值依次增大，1 至 3 號區(qū)域的FVC 與 LAI 的方差依次增大(暗含均值的概念)，然而它們的均值卻依次遞減，因此它們的CV與Gini系數(shù)亦為依次增大。LAI的分布與FVC之間有一定的差異，這主要是由于 LAI 算法所引起的。綜上，對于不同變量間或是同一變量不同區(qū)域的比較， CV 和 Gini 系數(shù)對其變異性的評價效果不如熵。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]區(qū)域尺度地表水熱的遙感模擬及應(yīng)用研究[D]. 劉朝順.南京信息工程大學 2008

碩士論文
[1]復(fù)雜地形及非均勻地表水熱通量參數(shù)化問題的研究[D]. 謝志清.南京氣象學院 2003
[2]非均勻地表條件下區(qū)域蒸發(fā)散量參數(shù)化方案研究[D]. 汪方.南京氣象學院 2002



本文編號：3215622