基于SEBAL模型的区域蒸发蒸腾遥感估算.pdfVIP

适意信息 ■感应用 基于SEBAL模型的区域蒸发蒸腾遥感估算 蔺文静，董华，陈立，王贵玲 (中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄050061) 摘要：蒸发蒸腾是区域水资源循环中重要组成部分，对于区域水文学研究具有重要的意义。传统的蒸发蒸腾 计算模型多以“点”上的观测为基础，对潜在蒸发量进行评价，难以在大面积区域上推广应用，在一定程度上限制 了其在实际中的应用。遥感技术的发展，以及其能够方便快捷地获取地面信患的特性，为区域蒸发蒸腾量的遥感 反演提供了可能。陆面能量平衡方法(SEBAL)模型是一种基于遥感影像的区域地表通量的估算模型，能够对区 域蒸发蒸腾进行精确估算。本文在SEBAL模型的基础上，以河北平原为例，采取中分辨率成像光谱辐射仪(MO— DIS)影像产品，根据研究区下垫面的实际情况进行了参数估算，进行了区域实际蒸发蒸腾量计算及模型精确度评 价，在此基础上，结合研究区的地面覆盖，对河北平原区域蒸发蒸腾分布进行了分析。 关键词：蒸发蒸腾；地表能量平衡系统(SEBAL)；MODIS／TERRA 中图分类号：TP79文献标识码：A 文章编号：1000一3177(2008)99—0050--05 衡原理，即地球表面所获得的净辐射能等于土壤热 1 引 言 通量、感热通量和潜热通量之和： 蒸发蒸腾是土壤一植物一大气界面上的水分散 (1) R。=6；0+H+aE 失过程，随着地表能量交换与物质迁移过程研究的 式中R。为净辐射通量，G。为土壤热通量，H 深入以及区域水资源合理利用与管理定量化的迫切 为湍流显热通量，AE为湍流潜热通量(地表蒸发所 要求，区域蒸发蒸腾量问题已越来越受到人们的重 用能量)。一 视。近些年来，利用遥感技术能克服传统蒸发蒸腾 净辐射通量R。是地球表面所获得的各种辐射 估算方法以“点”上观测为基础的局限性，开展陆面 之和，由下式获得： 蒸发蒸腾的遥感反演已成为目前定量遥感研究的新 热点，至今已取得大量成果口~3]。其中，荷兰Bas— L+一L十(z，了) tinnassen教授提出的陆面能量平衡方法(SEBAL) (2) 模型，在国际上，包括在欧洲和亚非一些国家，有许 式中，r0为地表辐照度[一]，K+为太阳辐射 多成功应用的例证[4卅]。 本文在SEBAL模型的基础上，以河北平原为 长波辐射[Wm-2] 例，采取中分辨率成像光谱辐射仪(MODIS)产品影 土壤热通量G0由式(3)确定： 像，根据研究区下垫面的实际情况进行了参数估算， 旦：坠兰堡堡(o．32r0+o．62rzo)R 100 、。。…O’。‘ 进行了区域实际蒸发蒸腾量计算及模型精确度评 ^ ro 价，在此基础上，结合研究区的地面覆盖，对河北平 (1—0．98NDⅥ) 原区域蒸发蒸腾分布进行了分析。 (3) 显热通量H的计算基于近地表热动量传输理 2 陆面能量平衡方法(SEBAL) 论， ’ 2．1陆面能量平衡分量