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遥感监测ET 技术在海河流域水资源管理中的应用(孟宪智) 遥感监测ET 技术在海河流域水资源管理中的应用(孟宪智) 摘要：遥感监测ET 技术是GEF 海河项目引进的一个主要的国际先进技术,是实现以ET 为核心的水资源管理的基础。主要介绍了遥感监测ET 技术方法、原理及GEF 海河项目在海河流域应用这一技术进行数据生产、流域水 平衡分析、地下水管理、县级及灌区水管理等实践。 关键词：遥感ET；海河流域；应用 中图分类号：S157 文献标识码：B 文章编号：1004－7328（2009）06－0091－04 1 概述 海河流域包括京、津、冀、豫、鲁、晋、蒙、辽八省、直辖市、自治区，人口密集,有首都北京在内的大中型城市20 多座,也是我国政治文化中心和经济发达地区，地位十分重要。海河流域是我国水资源最贫乏的地区之一。根据目前水资源评价结果，全流域水资源总量仅为370 亿m3，按照2000 年水平计算，人均水资源量293 m3，只有全国人均水资源量的13％，在全国10 个水资源一级区域中最低，并远低于国际通用的人均1 000 m3 紧缺标准和500 m3极度紧缺标准。 从长序列看，海河流域的水资源量呈持续减少趋势，与上世纪80 年代相比，目前已减少了12％。同时，随着经济社会的快速发展，流域的总用水量却在持续增加，从上世纪50 年代初每年的90 亿m3 增加到2000 年的400 多亿m3。每年超采地下水80 亿m3，使用不合格污水20 亿m3。 从水生态环境方面来看，流域内主要河湖干涸、湿地萎缩，平原河道已有2 000 km 完全干涸，12 个主要湿地面积只有538 km2，与上世纪50 年代相比减少了5/6。全流域已形成6 万km2 浅层地下水和5.6 万km2 的深层地下水超采面积，约有72％的河道受到不同程度的污染，76％的地下水水质不合格，农村生活饮用水31％水质不合格，城市水源地也受到不同程度的污染，水生态环境恶化已不容忽视。 2 GEF 海河项目新理念 为加强海河流域水资源与水环境的综合管理，进一步提高流域和区域水资源与水环境综合管理水平，由水利部、国家环保部与世界银行合作，利用全球环境基金（GEF）开展了“海河流域水资源与水环境综合管理项目”(以下简称GEF 海河项目)，旨在通过加强国际交流与合作，引进和借鉴国外先进的管理技术和经验，加强海河流域水资源与水环境的综合管理，提高海河流域乃至华北平原水资源紧缺地区的水资源管理水平，缓解水资源短缺，改善海河流域及渤海水环境质量，并为其他地区提供示范作用。 GEF 海河项目包含“海河流域水资源与水环境综合管理知识管理（KM）”“海河流域水资源与水环境综合管理遥感监测ET 系统”“海河流域废污水再生战略研究”“节水和高效用水研究”等内容，项目的实施由水利部、环保部、各省和示范县项目机构共同完成，世行负责提供技术指导和项目监督。 其中，“海河流域水资源与水环境综合管理遥感监测ET 系统建设（以下简称遥感监测ET 系统）”是GEF 海河项目重要内容。遥感监测ET 系统的核心是利用遥感技术监测蒸发蒸腾量（即ET），这一技术也是GEF 海河项目所引入的一个主要的国际先进的创新方法，也是实现以“ET 管理”为核心的水资源管理的基础，也是GEF 海河项目区别于传统水资源管理的主要特征。 3 遥感监测ET 技术的涵义和方法 3.1 遥感监测ET 技术的涵义 ET 是蒸发蒸腾量（Evapotranspiration）的简写，是蒸发（Evaporation）和蒸腾（Transpiration）量的总称，由植被截流蒸发量、植被蒸腾量、土壤蒸发量和水面蒸发量构成，是水分从地表转入大气的一个过程，是自然界水循环的重要组成部分。影响ET 的因素较多，包括太阳辐射、空气温度和湿度、风速以及土壤和植被种类等。 多光谱遥感和ET 估算技术的研究和发展为遥感监测ET 奠定了基础，使利用卫星数据进行区域ET 估算变得可行，并能与实际管理工作结合，使以ET 为核心的水资源管理理念成为现实。 遥感监测ET 与传统地面观测ET 相比有较大的优势：观测周期短，相对传统方法更加快捷；具有空间上的连续性，适合大范围观测；以遥感数据为基础，不受观测区域外界条件的影响，而且具有一定的客观性。 3.2 遥感监测ET 技术的方法 利用遥感技术生产ET 数据，遥感和气象数据是重要的基础数据。可用作ET 监测的卫星数据包括同步气象卫星、极轨气象卫星、陆地资源卫星等数据，不同特性卫星数据可监测的ET 尺度也不同。目前，较常用的卫星数据包括LANDSAT7 卫星的ETM数据以及MODIS 数据。气象数据包括气温、湿度、风速、大气压和日照时数等。 ET 数据的生产主要是利用遥感、气象等数据，通过模型计算得出ET 的过程，包括遥感数据的预处理、