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基于MODIS数据的伊洛河流域地表蒸散空间和年内变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
MODIS数据具备较好的时间分辨率,是目前模拟监测区域尺度地表能量与水分变化比较理想的数据源。SEBS模型理论基础坚实、区域应用限制低、反演结果较为合理准确,因此得到广泛应用。利用伊洛河流域2002年、2008年四季典型日（8d）的MODIS数据,采用结合DEM数据改进后的SEBS模型,对伊洛河流域地表蒸散进行了估算,分析了地表蒸散的空间格局和年内变化特征。结果表明：研究区地表蒸散空间分布具有明显的地域性差异,呈现出南部高、北部低,山区高、河谷低,南北梯度大的空间分布特点,区域分布不均衡;年内蒸散量的变化呈单峰趋势,季节性变化显著,下游平原区受供水条件影响差异较大。 相似文献
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运用表观热惯量遥感地表蒸散——以河北省易县崇陵流域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
现有遥感地表蒸散的方法是基于地表热量平衡方程,先求出地表净辐射通量、土壤热通量和显热通量,再用余项法求出潜热通量。地表净辐射通量和显热通量的计算需空气温度、风速和地表粗糙度等非遥感参数,并且涉及到空间插值问题,由此增加了估算的复杂性并降低了估算的精度。引入反映地物固有热特性的物理参数一表现热惯量,结合地表辐射温度,充分利用遥感较易获取的这两个参数来估算地表蒸散,可弥补上述不足。利用河北省易县崇陵流域卫星过境同步观测的地面资料,以2007年5月28日过境的LANDSAT／TM作为数据源,尝试利用表现热惯量来遥感地表蒸散的新途径。首先根据像元表现热惯量和地表辐射温度等遥感参数反演出像元的大气下行辐射,进而估算出地表净辐射通量;其次,利用表现热惯量估算出波文比,再根据波文比时地表净辐射通量进行切割,然后代入地表热量平衡方程中,直接估算出地表潜热通量;最后,计算出崇陵流域日地表蒸散量,并获取其空间分布图。这种方法避开了估算显热通量的中闻环节,可操作性更强。 相似文献
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运用热惯量估算大气下行长波辐射的遥感方法——以Landsat/TM为例 总被引：1，自引：2，他引：1
利用2004年北京小汤山精准农业示范基地星地同步试验中获取的自动气象站和红外辐射计观测资料，建立Landsat卫星过境时刻地表辐射温度T和空气温度T0的关系式，利用北京21个常规气象站观测资料，以及2004年5景TM图像，建立热惯量与大气水汽压的经验关系式，将获取的两个关系式代入得到广泛引用的Izionmon(2003)晴天大气下行辐射估算模型中，率先提出了根据像元的热惯量、地表辐射温度等遥感参数反演像元大气下行辐射的空间估算模型。通过利用实际测量值，对一个点的大气下行辐射估算值反演的地表净辐射通量和利用逐个像元估算的大气下行辐射估算值反演结果精度验证表明：利用逐个像元的大气下行辐射值估算地表净辐射通量，比利用单一大气下行辐射值来估算，精度提高了9.5％。这表明利用热惯量和地表辐射温度等遥感参数来估算非遥感参数大气下行辐射的思路是可行的，而且有应用前景。 相似文献
4.
地表遥感蒸散发模型研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
蒸散发(Evapotranspiration,ET)包括植被蒸腾与土壤蒸发,是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,也是陆面过程研究的关键参数。卫星遥感技术的兴起,使获取大尺度非均匀下垫面的地表特征参数成为可能,一系列旨在精确估算地表实际蒸散量的遥感模型由此应运而生,以满足局地、区域乃至全球尺度蒸散发估算的需求。通过分析净辐射通量和地表与近地面大气层湍流热通量交换的方式,将遥感蒸散发模型分为单层模型和双层模型,总结其模型原理,讨论典型模型的优缺点及适用条件,分析蒸散发反演存在的遥感模型精度的图像范围依赖性和分辨率依赖性、时间尺度扩展及不确定性、模型验证以及地表辐射温度和阻抗5个问题。指出今后应加强地表温度反演精度、时间尺度扩展、有云日地表蒸散发、地面观测等方面的研究。 相似文献
5.
日尺度地表短波净辐射（DNSSR）是大部分陆面过程模型、全球环流模型、陆-气交换过程模型和各种水文模型的重要输入参数,在自然资源调查、生态环境监测、能量平衡研究等领域具有重要的研究意义和实用价值。本文通过匹配MODIS双星遥感观测和FLUXNET日尺度地面观测数据,筛选出包含18个自变量总计15531对的有效样本,利用机器学习的随机森林方法构建了日尺度DNSSR遥感反演模型,并利用地面实测数据对模型结果进行了真实性检验。结果表明,构建的日尺度DNSSR遥感模型的偏差Bias为-0.1 W/m2,均方根误差RMSE为27.8 W/m2,决定系数R2为0.90,表现出良好的精度。基于此过程,得到MODIS双星反演的DNSSR全球分布结果,并与不同季节下再分析ERA5数据扩展得到的DNSSR数据进行了对比,发现两者全球分布特征基本一致,且均与太阳能量随季节变化分布特点密切相关。为进一步证实验证的结果,将ERA5和地面站点实测数据作了进一步的对比,结果从侧面证实了本文构建的MODIS的DNSSR产品精度远高于ERA5的DNSSR,而且其产品空间分辨率也有了极大提升。研究结果证明,本文提出的基于MODIS双星观测与机器学习的日尺度DNSSR反演模型具有反演精度高、空间分辨率高、具备时间连续性等优点,能够有效移植至其他气候资源的遥感反演。 相似文献
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基于SEBAL模型的别拉洪河流域典型生态系统蒸散量估算 总被引：1，自引：0，他引：1
蒸散发是水量平衡和能量平衡的重要环节,传统的计算方法只能以点为基础进行计算.为排除蒸散发空间变异特性的影响,在遥感技术的基础上,引入了基于地表能量平衡原理的SEBAL模型,对别拉洪河流域典型生态系统的日蒸散情况进行了计算模拟,获取了相关地面特征参数及日蒸散量,并根据地表实测温度和涡度相关系统测量的蒸散量对遥感估算结果进行了验证,验证结果表明2008年三期估算结果的地表温度误差分别为1.57K、0.72 K、1.73 K左右,2006年一期估算蒸散量的误差为12.86%,说明SEBAL模型的精度能够满足蒸散量遥感估算的要求.在此基础上,结合土地利用数据分析了研究区不同土地利用方式下的蒸散量分布情况.结果表明不同土地利用下的日蒸散量并不相同,其中水体和植被覆盖较好的地区的蒸散量较高,而没有灌溉措施的旱田的蒸散量较低.不同生态系统日蒸散量的空间分布不仅和灌溉条件有一定关系,而且也受气候条件的制约. 相似文献
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基于MODIS数据提取华北典型区冬小麦种植面积 总被引：2，自引：0，他引：2
基于2004年和2008年的8 d合成的MODIS多时相地表反射率产品,提取华北冬麦种植典型区面积分布.根据冬小麦生育期内时相变化建立了EVI时序曲线;基于Savitzky-Golay滤波降低云对时序数据的影响重构时序EVI数据,并结合作物物候期、种植结构和图像解译结果,提取华北典型区冬小麦种植空间分布.结果表明,依据MODIS-EVI时序数据提取的研究区冬小麦种植面积空间分布,与统计数据比较其总体精度可达98%.2008年冬小麦的面积与2004年相比有所增加,其中山东省增加15%左右;而北京和天津市这5年里的面积基本持平. 相似文献
8.
鄱阳湖南矶湿地植物群落分布特征研究 总被引：13，自引：0，他引：13
湿地植物群落是湿地生态系统的重要组分,是湿地生态系统的主要初级生产者,维持和承载着湿地生态系统各种各样的物理过程和生物功能,其结构、功能和生态特征能综合反映湿地生态环境的基本特点和功能特性.湖泊湿地水位波动及其带来的环境梯度变化对湿地植物群落的影响是生态学中的重要问题之一.本研究通过2010年10月到2012年2月在鄱阳湖南矶湿地设置57个固定样方开展植物群落的高度、植物种类、数量,优势种高度及植物的物候学特征逐月观测,研究了鄱阳湖南矶湿地植物群落生长发育过程以及植物群落时空变化特征,并且对这些特征的可能形成原因以及其和鄱阳湖水位波动的关系等进行了探讨.结果认为,受鄱阳湖水位周期性波动和湿地植物自身特性等因素的影响,鄱阳湖南矶湿地植物群落生长、发育、繁殖等过程都与鄱阳湖水位波动密切相关;植物群落空间上沿距湖岸的远近、高程和水位梯度呈现出明显的环带状分布或弧状分布格局;时间上表现出明显的季相变化特征. 相似文献
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2000年至2008年松嫩平原生长季蒸散量时空格局及影响因素分析 总被引：2，自引：1，他引：1
蒸散是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,研究松嫩平原生长季蒸散量时空格局及影响因素对该区农作物生长环境评价、水资源高效利用具有重要意义。本研究以MODIS产品为主要数据源,通过陆面能量平衡算法SEBAL及Penman-Monteith方程估算了松嫩平原2000年-2008年生长季(5月-9月)的陆面实际蒸散量,分析了蒸散量的空间分布特征及时间变化趋势,并在月时间尺度上通过基于像元的相关分析法探讨了蒸散量与主要气候因子(降水量、平均气温、平均相对湿度、平均风速、日照时数)相关性。结果表明:①除水体、沼泽湿地等高蒸散特性地物外,松嫩平原生长季蒸散量具有从西南部向东部、东北部逐渐增加的变化趋势,呈明显阶梯状变化,松嫩平原2000年-2008年生长季蒸散量的区域平均值呈明显下降趋势(P0.05),多年平均值为612.63mm,最大值(669.31mm)出现在2000年,最小值(570.79mm)出现在2005年;②受气候条件、土壤供水状态及植被覆盖度等因素影响,松嫩平原生长季各月蒸散量差异明显,7月蒸散最强烈,高达141.60mm,9月由于降水减少、气温降低,月蒸散量仅81.35mm;③对蒸散量与主要气候因子进行基于像元的相关分析得知蒸散量与降水量、平均气温的正相关性极其明显,而蒸散量与平均相对湿度的相关性在林地、水体分布区以负相关为主,在其他区域则以正相关为主,蒸散量与平均风速、日照时数的相关性相对较弱。 相似文献
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近20年来中国内陆地表蒸散的时空变化 总被引：7，自引：1，他引：6
本研究利用NOAH陆面过程模型模拟了1986年-1996年,2000年-2008年两个时间段内的中国大陆地区地表水热过程参数的变化。按中国大陆的六大分区（东北、华北、华东、中南、西北和西南）,分析了1986年以来这六大区域的地表蒸散的时空变化特征,并利用1980年,1995年,2000年和2005年四期土地利用/覆盖变化数据、地表反照率数据、降雨数据及地表温度和土壤水分的模拟结果,分析了近20年来中国地表蒸散的时空变化特征及其原因。结果表明：华北地区年蒸散有下降趋势外,其余5个地区的年蒸散量都有所增加。增加幅度最大的地区依次为中南,西南,华东,东北和西北。地表温度与地表蒸散间有较好的响应关系,华北地区中部和山东半岛蒸散量下降趋势较明显,地表温度呈明显增加趋势;西南地区南部蒸散量增加趋势十分明显,地表温度呈现的下降趋势也十分明显。降雨的变化趋势与表层土壤水分的变化趋势有较好的一致性,说明降雨还是影响表层土壤水分的关键因子。除东北地区外,年降雨量与年蒸散的趋势也很一致,说明这些地区降雨量仍是决定蒸散的最主要因素。 相似文献
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2001-2010年鄱阳湖圩区水稻多熟种植时空格局变化 总被引：2，自引：1，他引：1
在耕地面积有限、粮食单产水平较高的地区,提高粮食生产能力的主要途径是提高复种指数,加大土地利用强度。鄱阳湖圩区是我国重要的水稻生产基地,是我国水稻多熟种植最典型的地区之一。弄清鄱阳湖圩区时间上与空间上的水稻多熟种植变化特征,为兼顾粮食安全与新型城镇化发展研究提供现实基础。本文利用较高空间分辨率卫星影像(Landsat-TM/ETM+),选择合适时间窗口,识别了2001年鄱阳湖圩区水稻多熟种植的空间格局,并利用K-means算法对解译结果进行精度验证。研究表明,2001年圩堤水田面积为34.54万hm2,其中单季稻13.02万hm2,双季稻21.52万hm2,分别占水田面积的37.7%与62.3%,复种指数为162.3%。对比分析2001年与2010年的多熟种植空间格局变化表明,2001-2010年鄱阳湖圩区水田面积减少了1.09万hm2,但复种指数增加了15.9%。本文利用时间窗口阈值法不需经过目视解译即可达到81.6%的精度,是一种有效的水稻多熟种植空间格局提取的方法,并且大大减少了所需的遥感影像。 相似文献
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动力降尺度法对鄱阳湖区风能资源模拟效果分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用中尺度数值模式MM5以及Calmet模型,结合地面和高空观测资料对鄱阳湖区复杂地形条件下风能资源进行动力降尺度研究,并结合鄱阳湖区4个代表风场一年实测资料对模拟结果进行全面分析,得出:动力降尺度方法能够较好地模拟出鄱阳湖区风能资源的空间分布,鄱阳湖区风功率密度高值区主要在鄱阳湖区狭长湖道南侧的水域和湖岸两侧,鄱阳湖北部狭管湖道为高值中心区。风能资源的数值模拟结果月变化特征与观测期间大风出现的时间十分吻合。各风场风向、风能方向以及风速频率分布模拟与实测结果比较一致,但在量级上有一定的偏差。各风场日平均风速模拟值与实测值年相关系数为0.647～0.780,鄱阳湖区70m高度年平均风速模拟值与测风塔实测值相对误差为6.77%。总体来说,动力降尺度方法模拟效果较好,可以作为区域风能资源评价和特性分析的有效手段。 相似文献
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产业集群作为当前区域经济发展的重要推动力,在区域经济增长和区域资源可持续利用中扮演着越来越重要的角色。鄱阳湖生态经济区自2009年纳入国家发展战略规划以来,经历了一个快速发展的过程,但随着区域经济、资源和产业结构的进一步发展,资源高消耗、经济增长降速、区域产业结构不合理等问题逐渐凸显,本文在对鄱阳湖生态经济区100家进驻企业问卷调查的基础上,通过系统动力学的流率基本入树建模法分析产业、经济及资源的内在关系,构建“产业-经济-资源”反馈系统,并结合鄱阳湖生态经济区2012年的基础数据进行模拟仿真,分析区域资源水平、政府投资、科技转化能力、教育水平等因素对区域资源的可持续利用影响作用。结果显示,一方面,区域资源水平直接影响区域产业的集群度,进而影响区域经济的发展。提高区域教育投资占比,并不能直接提高区域经济水平总量,但可以提高区域经济水平的发展速度;另一方面,鄱阳湖生态经济区内原有的高消耗型产业仍占据着区域经济增长的主要部分,但是废品废料、研究与试验发展业、综合技术服务业、水利、环境和公共设施管理业、卫生、社会保障和社会福利业、文化、体育和娱乐业和公共管理和社会组织等行业对区域内的经济增长的影响作用越来越大。基于以上结果,对鄱阳湖生态经济区的产业结构、资金投入、教育投入,资源更新等方面提出了具体的政策建议。 相似文献
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鄱阳湖流域经济增长与氮磷排放关系 总被引：1，自引：0，他引：1
水体富营养化已成为全球关注的环境问题之一。研究经济增长与水体富营养化的关系对保障经济增长的同时实现水环境保护的目标具有重要的决策支持价值。本文以鄱阳湖流域为案例区,利用1978年-2008年人均GDP与鄱阳湖水体中总氮（TN）、总磷（TP）数据,构建了经济增长与环境质量之间的回归模型,分析了鄱阳湖水体TN、TP浓度随人均GDP增长的变化趋势及原因。研究表明,鄱阳湖流域经济增长与氮磷排放的关系具有库兹涅斯曲线（EKC曲线）特征。鄱阳湖水体中TN、TP浓度随经济增长而增加或减少的变化转折点分别位于人均GDP为8600元／人、7400元／人（以1977年为基期计算）时。目前,由于产业结构优化、新的经济增长点的出现与环境政策的影响,鄱阳湖流域的氮磷排放量已出现下降趋势,但为保持鄱阳湖水质的持续改善,鄱阳湖流域需要进一步优化产业结构．控制氮磷排放,实现经济与生态的协调发展。 相似文献
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本研究选取鄱阳湖区为典型区,在多主体系统理论(multi-agent system theory)的基础上建立了一个包含两个子模块的土地利用变化模拟系统,其中城市土地扩张子模块采用有限扩散聚合模型模拟城市主体的定居过程,农村土地利用变化子模块则通过模拟主体之间以及主体与环境之间的相互作用来研究土地利用变化的过程.鉴于土地利用变化的复杂性,农村土地利用变化子模块包括多种类型的主体和环境层.农户主体作为土地利用决策的直接制定者,是模块中最重要的主体,其决策行为主要有两种: 耕地扩张决策和耕地位置选择决策.在整个系统中,国家政策对土地利用的影响由一个政府主体来反映.通过对模型的校准,发现本研究建立的土地利用变化模拟系统的模拟结果与实际观测数据相符较好,模拟精度符合要求,其中城市扩张子模块的模拟效果最佳,模拟出的城市发展规模和方向都与实际情况较为一致.同时,模拟结果也表明国家政策对鄱阳湖区土地利用变化的影响十分显著. 相似文献
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鄱阳湖越冬季候鸟栖息地面积与水位变化的关系 总被引：10，自引：0，他引：10
本文考虑了候鸟在越冬期的生态习性、食物选择及生境偏好等因素,确定了鄱阳湖候鸟栖息地的划分标准和划分方法。并运用RS和GIS技术,确定了典型年份以及特征水位下候鸟栖息地的面积,同时利用统计方法,分析了栖息地面积及其内部结构与水位之间的关系,并从湿地与候鸟保护的角度,评估了拟建的鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案对候鸟栖息地可能的影响。结果表明:①鄱阳湖水鸟基本上都分布在莎草草滩、泥滩洼地和水深不超过60cm的浅水区;②在候鸟越冬的不同阶段,鄱阳湖湿地可以提供的候鸟栖息地面积为天然湿地面积的24%-63%,栖息地面积受水位变化的影响较大,冬春季的枯水位,没有对候鸟及其栖息地造成灾难性的影响,但水位在11～12m(吴淞高程)时,可以提供的栖息地面积最大,水位再升高,栖息地面积急剧减小,当水位超过14m(吴淞高程)时,将可能无法维持现有候鸟的栖息需求。 相似文献
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针对提取水体信息时阈值设定模糊问题,提出一种具有稳定阈值的在反射率为0时水体与其他地物分离度最好的自动水体信息提取方法。利用不同时间段的艾比湖、博斯腾湖、鄱阳湖、阿拉湖的Landsat 8卫星影像为数据源,通过分析水体与不同地物的反射率及主分量特征,构建一种新型水体指数——温度植被水体指数（Temperature Vegetation Water Index, TVWI）,利用监督分类得到的水体面积为参考值,分别与传统水体提取方法进行对比验证。结果表明：①利用TVWI分别对2013年与2016年的艾比湖进行水体信息提取,总体精度分别为98.51%、97.33%,博斯腾湖为99.66%,鄱阳湖为98.06%,阿拉湖为99.72%,总体精度较高;②在TVWI指数中,水体与非水体区域区分度较高,在水体边界处的非水体区域出现极高的噪音值,而水体区域值大于0;③通过普适性分析得知,TVWI对湖泊适应性较好,对不同类型的湖泊水体提取精度均较高。因此,利用TVWI进行高精度无模糊阈值设定的水体信息提取是可行的。 相似文献
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1982-2012年南四湖湿地景观格局演变分析 总被引：4，自引：1，他引：3
湿地资源具有重大的生产、生态效应。近年来,湿地丧失和退化越发严重,由此带来的生态环境问题自然成为人类关注的热点,湿地研究成为国内外学者研究的前沿领域。本研究以山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据为基础,运用遥感和GIS技术,选取斑块密度(PD)、斑块类别面积(CA)、最大斑块指数(LPI)等景观格局指数,对南四湖1982-2012年的湿地景观格局与变化特征进行分析。研究结果表明:①1982年以来,南四湖自然湿地面积逐渐下降,由1982年的118 671.10hm2减少到2012年的69 525.63hm2;而人工湿地的面积逐年增加,2012年人工湿地达93 830.04hm2,南四湖湿地以人工湿地为主,其变化对南四湖湿地的影响较大;②对重要景观指数的计算表明:1982-2012年斑块个数(PD)逐年增加,且增长速度较快,主要是由于人口增长引起的建设用地面积不断增长;斑块平均面积(AREA-MN)在研究时期内呈逐年下降的趋势,说明南四湖湿地的破碎化程度在逐年加剧,人类活动对南四湖的影响越来越大;多样性指数(SHDI)呈波动状上升,说明研究范围内多样性逐年增大;景观均匀度(SHEI)变化不大,说明斑块类型在景观中趋于平衡。湿地景观格局的变化是自然因素和社会因素共同作用的结果,但更主要的原因为人类活动。 相似文献
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基于遥感的南四湖湿地干旱响应特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势不显著。2002年是南四湖湿地自1951年以来降水最少年份,也是严重干旱年份(PDSI-3);②干旱导致湿地水面持续减小,湿地植被NDVI和植被面积存在先升高后降低特征。在受到轻微干旱时,湿地植被NDVI略有增加;当发生中度和严重干旱时,湿地植被NDVI急剧下降,且小于多年平均值;③从空间格局看,2002年10月份南四湖中的南阳湖、独山湖和昭阳湖干涸见底。湿地干旱初期,随着水位下降植被向湖心扩展,湿地NDVI上升;而后随着湖盆出露和干旱加剧,植被开始由湖周边向湖心不断死亡,NDVI下降;④极端干旱事件对湿地生态系统和景观格局有显著影响。因此,进行景观格局年际变化分析时需要格外重视干旱等极端气候事件短时间内对湿地景观格局的影响。 相似文献