基于双层模型的沙河流域蒸散发定量遥感估算

摘要：

【摘要】论文以北京市沙河流域为研究区,选择1999—2007年不同季节典型日的TM/ETM+数据,辅助相关气象观测资料,以地表蒸散发遥感反演双层模型为基础,构建了估算沙河流域地表日蒸散发反演系统。该系统包括三部分:基于双层模型的蒸发比估算;日净辐射总量估算;基于蒸发比不变法的日蒸散发估算。模拟的典型日序列中,春季晴日流域日均蒸散发约为2.28 mm、夏季2.97 mm、秋季1.59 mm、冬季0.5 mm;以林地为主的流域上游山区日蒸散发普遍高于以居民地和农田为主的下游平原区,上下游春、秋、冬季空间差别较大,夏季较小。估算结果与贾贞贞等、徐自为等利用大孔径闪烁仪和涡动相关仪的观测值对比,相对误差介于0到16%之间,平均相对误差为11.1%,均方差为0.77 mm,精度较高。
【关键词】定量遥感；蒸散发；双层模型；蒸发比；沙河流域；
【基金】国家自然科学基金项目(40901023,41101329);国家自然科学基金重点项目(50939006)

引言：

【引言】蒸散发( ET) 包括土壤蒸发和植被蒸腾，定量遥感ET 模型是当前计算区域蒸散发的有效途径。根据计算蒸散发和地表热通量过程中是否对湍流热通量划分，将相应的遥感模型分为单层模型和双层( 多层) 模型。单层模型估算蒸散发时，假设下垫面为均匀致密的“大叶子”。大部分模型需要在遥感影像中选择干点和湿点，运用空气和地表温度的实验方程消去难以获得的空气动力学温度参数，适合植被茂密地区应用。估算半湿润、植被不太茂密或半干旱、植被稀疏地区的蒸散发时，使用双层模型将土壤和植被分开考虑更为合理。Shuttleworth 等首先提出了双层S-W 模型，Norman 等将其简化为适应遥感应用的平行模型( TSEB) 。近10 a 来这种平行模型广泛应用在地表蒸散发估算中。然而，平行模型依赖假设和经验确定一些参数，影响了估算的精度，限制了推广应用。

作者：

占车生；尹剑；王会肖；陈少辉

作者单位：

中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室；北京师范大学水科学研究院；