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基于多源数据的作物需水量研究-国家卫星气象中心
基于多源数据的作物需水量研究
汇报人:田国珍
山西省气候中心
作物需水研究
作物的需水量主要是植物的蒸腾和土壤蒸发所消耗的水
分,通常将作物需水量称为农田蒸散量。常规的作物需
水量计算采用Penman-Monteith公式并参考作物系数法
计算,这种方法监测到的结果只有点上的数据,通常作
为遥感技术估算蒸散发结果的地面检验方法。
基于遥感的蒸散发模型目前发展了SEBAL、SEBS、
TSEB等,其中SEBS被认为是当前精度较高的区域蒸散
计算模型。
SEBS模型
输入 计算核心 输出
稳定度修正
气象数据 感热通量
参考高度处气象参数:
温、湿、风、压
热量传输粗
糙度
遥感数据 潜热通量
地表温度、反照率、比 蒸发比
辐射率、辐射量
模型优化
SEBS模型的时间扩展部分由蒸发比不变法和积分关系法修改为逐
小时累加,相应的气象数据也是选用逐小时更新的数据,提高的模
型监测的时效性。
利用FY2E卫星数据反演逐小时地表净辐射数据,反演方法采用武
永利等提出的山西高原太阳潜在总辐射计算模型。
SEBS模型中根据不同土地覆被类型,建立了适用于山西省的逐月
植被参数数据库。
研究数据
风云二号卫星数据反演的太阳净辐射数据(逐小时);
风云三号卫星数据反演的地表反照率、地表温度、地表比辐射率、
植被指数等遥感反演的参数;
自动气象站提供的气温、地温、风速、湿度等大气参数(逐小时)。
耕地范围提取
综合降水分区图与气候要素分区图,在高程订正基础上,本文将山西分为3个区
选取5月底6月初多天MERSI数据最大值合成NDVI进行提取得到耕地、居民用地和水体的
综合,再选用8月份图像剔除居民用地和水体。
山西省2012年3-9月日均作物需水量空间分布图
中北部作物需水量表现为从3月开始逐渐增加,到5
月份达到极值,随后到9月一直表现为下降趋势,其
中有两个变化较为剧烈的时期,一个是3-4月,为急
速增长期,一个是7-8月,为急速减少期;南部临汾、
运城等耕地区域作物需水量极大值出现在7月份。
作物需水量年内变化
作物需水量极值表
最大值 最小值 平均值
晋东北 1.199194 (5月) 0.765932 (9月) 0.981739
中西部 1.374019 (5月) 0.78651 (9月) 1.094972
晋东南 1.285121 (5月) 0.734114 (3月) 1.043821
全省 1.293416 (5月) 0.832615 (9月)
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