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基于STME模型和MODIS数据的滹滏平原实际蒸散量遥感估算

李放 沈彦俊 张玉翠

李放, 沈彦俊, 张玉翠. 基于STME模型和MODIS数据的滹滏平原实际蒸散量遥感估算[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2014, 22(8): 911-919. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140792
引用本文: 李放, 沈彦俊, 张玉翠. 基于STME模型和MODIS数据的滹滏平原实际蒸散量遥感估算[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2014, 22(8): 911-919. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140792
LI Fang, SHEN Yanjun, ZHANG Yucui. Estimation of regional evapotranspiration over the Hufu Plain using STME and MODIS data[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2014, 22(8): 911-919. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140792
Citation: LI Fang, SHEN Yanjun, ZHANG Yucui. Estimation of regional evapotranspiration over the Hufu Plain using STME and MODIS data[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2014, 22(8): 911-919. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140792

基于STME模型和MODIS数据的滹滏平原实际蒸散量遥感估算

doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140792
基金项目: 中国科学院知识创新项目(KSCX2-EW-J5)资助

Estimation of regional evapotranspiration over the Hufu Plain using STME and MODIS data

  • 摘要: 滹滏平原光、热及土壤资源优越, 是华北平原重要的粮食生产基地, 灌溉是该区农业获得稳产高产的重要保障, 持续抽取地下水和无节制利用地表水已经引起了严重的水资源危机, 合理高效利用有限水资源进行农业生产势在必行。本文利用单源梯形遥感蒸散发模型(a single-source trapezoid model for evapotranspiration, STME)和中等分辨率成像光谱仪MODIS(2011-2012年共115期)地表温度和反射率产品估算区域地表土壤缺水状况及实际蒸散量, 并利用中国科学院栾城农业生态系统试验站(以下简称"栾城站")和赵县梨园涡度相关系统地表水热通量的观测值对STME模型估算结果进行验证。结果表明该模型可以很好地估算区域蒸散量, 误差在可接受范围内。赵县梨园净辐射Rn的观测平均值为4.10 mm, 估算平均值为4.69 mm, 均方根差RMSD为0.80 mm; 赵县梨园蒸散量观测平均值为2.86 mm, 估算平均值为3.01 mm, 均方根差RMSD为0.95 mm; 栾城站蒸散量的观测平均值为2.67 mm, 估算平均值为2.44 mm, 均方根差RMSD为0.87 mm。将STME模型应用到滹滏平原估算日蒸散量, 明确了区域尺度蒸散发的时空变化特征: 10月份果园生态系统蒸散量多于农田生态系统; 11月份区域蒸散量整体小于1 mm; 第2年春季小麦返青、拔节期, 农田生态系统蒸散量多于果园生态系统蒸散量; 5月份处于植被生长旺盛期, 农田和果园生态系统的蒸散量相差不大; 6月份小麦收获, 玉米播种, 农田生态系统蒸散量少于果园生态系统; 7月份整个区域蒸散量达到最大, 蒸散量不仅与植被长势相关, 而且与土壤湿度相关; 8、9月份随着植被的成熟和收获, 区域蒸散量整体变小。不同时期区域水分亏缺指数不同, 可根据其指导区域灌溉量。STME模型继承了基于数理计算确定梯形顶点的方法和水分亏缺指数, 使得计算过程得以简化且物理机制明确。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-10
  • 修回日期:  2014-06-25
  • 刊出日期:  2014-08-01

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