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1.
基于遗传算法优化神经网络的参考作物蒸散量预测模型 总被引：3，自引：0，他引：3
为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(ET0)的精确模拟,利用川中丘陵区3个气象站点1999-2013年的逐日气象资料作为输入量,以FAO-56 Penman-Monteith模型计算的ET0作为标准值,建立基于遗传算法优化神经网络的ET0模拟模型(GA-BPNN),并将其模拟结果同Hargreaves、Mc Cloud、Priestley-Taylor和Makkink等4种常用ET0计算模型的计算结果进行对比。结果表明:GA-BPNN模型能够很好地反映ET0同气象因素之间的非线性关系,模拟精度较高;当基于温度资料模拟ET0时,GA-BPNN模型模拟精度高于Hargreaves和Mc Cloud模型;当基于温度和辐射资料时,GA-BPNN模型模拟精度明显高于Priestley-Taylor和Makkink模型。因此GA-BPNN模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0模拟的推荐模型。 相似文献
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区域蒸散的遥感研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
蒸散是土壤蒸发和植物蒸腾的总称。蒸散的空间差异明显,进行全球及区域地表蒸散研究的最为行之有效的方法就是综合利用遥感、水文、气象及田间试验数据来估算蒸散。蒸散的遥感估算方法大致可分为三类,即统计经验法、能量平衡余项法和数值模型法。其中,统计经验法和能量平衡余项法的应用最为广泛,而数值模型则是近年来的研究热点。这三种方法各有优缺点:统计经验法计算过程简单,所需参数少,但是具有局地性;能量平衡余项法具备一定的物理基础,计算过程也不太复杂,但只能用于估算晴天条件下的区域蒸散;数值模型可综合利用不同来源、不同时空分辨率的各类地面数据和遥感数据,模拟各种天气条件下的区域蒸散,但是它的计算过程复杂,某些参数不易获取,距离实际应用还有很长的一段距离。 相似文献
3.
汉江上游流域蒸散量计算方法的比较及改进 总被引：12，自引：1，他引：12
利用汉江上游流域13个气象站的气象观测数据,对SWAT2000模型内嵌的3种潜在蒸散量计算方法:①Penman-Monteith(PM)法、②Pristley-Tayler(PT)法和③Hargreaves法以及FAO Penman-Monteith(FAO PM)法、DeBruin法进行了蒸散量(ET0)计算方法的分析和评价.以气象站实测小型蒸发数据经过折算得到的陆面潜在蒸散量为标准,对模拟蒸散量结果进行检验,根据相关系数、解释方差、确定性系数以及相关曲线斜率等4个指标的比较,详细讨论了各方法的适用性及模拟精度,认为5种方法中PM法和FAO PM法模拟精度最高.但是进一步分析发现FAO PM法存在部分中间气象参量计算错误以及存在与实测数据偏差较大的情况,会影响到水文过程中其它子过程的模拟.因此选择PM法作为汉江上游流域蒸散量计算的首选方法,并通过数据分析提出利用高程对模拟结果进行修正,提高了蒸散量模拟的精度. 相似文献
4.
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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土壤-植被-大气系统水和热传输机理及区域蒸散模型 总被引：7，自引：0，他引：7
在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤 植被 大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合 导度 蒸散耦合模型 ,它模拟的结果与涡度相关系统测定结果比较一致 ;第二个模型为一维 3层的土壤水量平衡模型 ,此模型成功用于模拟 1 998— 2 0 0 3年度太行山山前平原不同灌溉条件下的土壤水分深层入渗和蒸散过程 ;第三个模型为区域能量通量和日蒸散模型 ,它基于卫星遥感数据和地面同步观测而建立 ,本模型可以监测区域地表的干旱状况 ,用于估算区域能量通量和日蒸散 . 相似文献
6.
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
7.
针对鄱阳湖地区湿度大且地表复杂多变的特点,从地表能量平衡出发,简化了陆-气相互作用的复杂过程,通过分析影响湿地蒸散的关键因子,建立了基于组分净辐射、组分土壤热通量、组分温度的湿地组分蒸散遥感模型.利用MODIS数据对鄱阳湖湿地的蒸散进行试验,根据TM分类图像得到了基于MODIS数据的1km各地类组分比率图像;在计算组分净辐射时,充分考虑到不同地表组分间对净辐射的作用差异,用组分比率、组分温度和组分反照率得到了各组分净辐射;在此基础上,得到了鄱阳湖湿地蒸散的分布.通过用余项法、实测数据和历史资料对新模型反演结果进行验证,结果表明,该模型能比较客观地反映鄱阳湖湿地蒸散分布状况. 相似文献
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1991年至2000年中国陆地生态系统蒸散时空分布特征 总被引：3，自引：1，他引：2
生态系统蒸散（ET）的时空动态是研究气候变化和陆地生态系统碳水循环的重要因子,与生态系统的净初级生产力（NPP）密切关联。基于1991年～2000年NOAA-AVHRR遥感数据、气象数据以及土壤数据和其他辅助数据,利用改进的生态系统过程模型（Boreal Ecosystem Productivity Simulator, BEPS）,模拟了中国陆地生态系统不同时间尺度ET的空间分布格局,分析了10年来中国陆地生态系统ET的时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明：20世纪90年代中国陆地生态系统ET呈上升趋势,10年ET平均值为442.55mm/a;最高值为475.91mm/a,出现在温度和降水都达到峰值的1998年;最低值为425.59mm/a,出现在年降水量最少的1992年。中国陆地生态系统年ET与年均温和年总降水量显著正相关,而年ET与年总降水量的相关性（R2 = 0.950, P<0.05,n= 10）优于与年均温的相关性（R2 = 0.399, P<0.05,n=10）,说明降水可能是中国陆地生态系统年ET变化的主要决定因子。中国陆地生态系统年ET表现出明显的空间分布格局：从西北地区到东南地区呈三级阶梯逐渐增加,与相应的降水分布格局类似;而基于不同植被类型和气候带的年ET表现出一定的地带性规律。从时间格局上看,ET的年内变化主要表现为单峰形式,而年际变化和相应植被类型及气候条件有关。全国年ET变化趋势在空间上有很大的异质性。 相似文献
9.
本文根据1967-2008年青藏高原77个气象站的逐日气象数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算参考蒸散ET0,累积偏差检验法等突变检验法分析了青藏高原42年参考蒸散的突变及各气象要素的突变。 相似文献
10.
P-M模型是基于Penman-Monteith方程发展起来,用于计算有植被覆盖的陆面蒸散量的模型。P-M模型理论基础扎实、模拟精确度高,被广泛应用于森林或草原植被的蒸散量计算。目前利用P-M模型开展植被蒸散量的研究主要集中在草地、农田等均一下垫面,而对于森林植被等复杂下垫面情况的研究相对较少,针对其特点需要对模型进行修正。研究表明,运用P-M模型估算植被潜在腾发量与实测值接近,结果比其它估算模型准确度高,可以推广应用。同时,修正模型的模拟精度主要取决于计算净辐射、空气动力学阻力和冠层阻力的准确性,因此有进一步提高模拟精度的研究空间。 相似文献
11.
渭河流域潜在蒸散量时空变化及其突变特征 总被引：12，自引：5，他引：7
本文根据渭河流域21个气象站1959年-2008年的逐日气象资料,选取FAOPenman-Monteith法计算各站潜在蒸散量,然后采用Spline插值法生成流域潜在蒸散量分布图,并利用Mann-Kendall法分析各站年潜在蒸散量长期变化趋势,最后采用Pettitt法对各站年潜在蒸散量进行突变检验。结果表明:流域多年平均年潜在蒸散量在779.1～1017.6mm之间,空间分布总体趋势为东高西低,北高南低,由东北向西南递减,其中夏季>春季>秋季>冬季;近50年来流域大部分地区潜在蒸散量呈增大趋势,西安周边小部分中下游地区出现减小趋势;流域年潜在蒸散量有两个偏大期和一个偏小期,各季值与年值变化趋势大体一致,其中夏季和春季对年值贡献最大;13个站点年潜在蒸散量在0.05显著性水平上检测到突变点,15个站点年值在1993年、1994年发生明显增大突变,4个站点在1978年、1979年出现明显减小突变。 相似文献
12.
不同潜在蒸散发估算方法在辽宁省的适用性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
准确估算潜在蒸散发（PET）是研究区域水文循环和农业灌溉管理必不可少的理论依据。本文利用辽宁省及周边27个气象站点1968—2017年的历史气象数据,选用6种估算方法（Penman-Monteith（PM）法、Rohwer（Roh）法、Hamon（Ham）法、Hargreaves（Har）法、Makkink（Mak）法和Priestley-Taylor（PT）法）计算PET。并以PM法月值作为标准,对5种估算方法的经验系数进行修正,再从年、月两个时间尺度和空间尺度分析修正经验系数前后5种估算方法在辽宁省的适用情况。结果表明：①修正前,年尺度上,Mak法、PT法和PM法的结果较为接近,相对误差均在25%以内。月尺度上,PT法相对误差最小为13.96%,其次是Mak法。空间尺度上,5种估算方法在辽东北地区估算精度较低,整体空间差异明显,相对来说PT法估算适用性更好。②修正后,5种估算方法适用性和相关性都有明显的提高,在年尺度上各估算方法与PM法计算结果年际变化大致相同,其中Mak法和PT法最为合适,相对误差均在10%以内,月尺度和空间尺度上,PT法都优于其他方法。因此,在计算辽宁省PET时,本文推荐使用修正经验系数后的PT法,其次是Mak法。 相似文献
13.
潜在蒸散（PET）是计算实际蒸散、评价区域干湿状况和合理规划水资源的关键因子。本文基于1998—2017年中国生态系统研究网络（CERN）11个森林生态系统定位研究站的逐日气象数据,分别采用Penman-Monteith和Priestley-Taylor两种方法计算各森林生态系统的潜在蒸散（PET_PM和PET_PT）,分析近20年潜在蒸散年总量的变化趋势及成因,并量化了基于邻近国家气象站观测数据计算的PET_CMA偏差。两种方法均表明,近20年来7个森林生态系统的潜在蒸散呈下降趋势。风速是长白山温带针阔混交林和鹤山亚热带人工常绿阔叶林潜在蒸散变化的主导因子,而净辐射主导了其他9个森林的潜在蒸散变化。PET_CMA年总量较PET_PM偏高,主要是由于国家气象站下垫面的气温、风速和净辐射均高于森林定位研究站,而相对湿度偏低。北部和东部森林邻近气象站的风速和净辐射变化趋势偏高,导致PET_CMA变化趋势偏高,而其他森林邻近气象站PET_CMA变化趋势偏低主要源自相对湿度变化趋势偏高和净辐射变化趋势偏低。研究可为认识中国森林生态系统潜在蒸散的变化特征及其对气候变化的响应提供参考。 相似文献
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潜在蒸散量的变化及其归因分析是认识水文过程及其对气候变化响应的重要途经。本文利用FAO Penman-Monteith公式估算渭河流域1960—2016年的潜在蒸散量,并通过敏感性分析和基于全微分法的贡献评估,定量研究气象因子（太阳辐射、风速、相对湿度、平均气温）的变化对潜在蒸散量变化的影响。结果表明：①近57年来,年潜在蒸散量呈轻微增长趋势（0.239 mm/a）,多年平均潜在蒸散量在流域上的空间分布特点为东高西低,北高南低,自东北向西南递减;②年潜在蒸散量对气象因子变化的敏感性高低顺序为相对湿度>太阳辐射>平均气温>风速,其中对气温和风速的敏感性会随着海拔的升高而降低;③气象因子变化对年潜在蒸散量变化的贡献大小顺序为平均气温>风速>相对湿度>太阳辐射,太阳辐射和风速的下降对年潜在蒸散量变化的负效应被平均气温升高和相对湿度减小对其的正效应所抵消,最终使得渭河流域年潜在蒸散量在1960—2016年呈微弱增加趋势。研究还发现,气象因子之间的相关性可能会影响它们对于潜在蒸散量变化的独立贡献,实际情况下,可以在考虑各因子相互作用的前提下对潜在蒸散量的归因给予充分讨论。本文结果对于理解气候变化对水循环的影响机理和加强区域应对气候变化的能力有一定意义。 相似文献
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澜沧江流域潜在蒸散发敏感性分析 总被引：4，自引：1，他引：3
蒸散发对气候变量的敏感性研究是近年来水文学的热点之一,对探讨水循环对气候变化的响应具有重要意义。本文利用1960年-2005年澜沧江流域及其周边35个气象站的逐日常规气象观测数据,基于Penman-Monteith公式,计算了1月、7月及年3个不同时间尺度下潜在蒸散发对平均气温、相对湿度、风速及日照时数的敏感系数,分析了澜沧江流域潜在蒸散发对各气候变量的敏感性及其时空变化规律。结果表明各站潜在蒸散发对各变量的敏感系数空间分异明显,流域整体上对日照时数最为敏感。几十年来对日照时数的敏感性在1月主要为增加趋势,7月则为减小趋势。 相似文献
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海河流域潜在蒸散发的气候敏感性分析 总被引：19，自引：1，他引：18
蒸散发是水文循环的重要环节,分析潜在蒸散发对气候因子的敏感性有助于深入理解气候变化对水文循环的影响.本文基于Penman-Monteith公式,分析了海河流域潜在蒸散发对气温、风速、水汽压和太阳辐射的敏感性及其时空变化规律.研究结果表明:①在年尺度上潜在蒸散发对水汽压最为敏感,其次是温度和太阳辐射;在季节尺度上,春夏两季潜在蒸散发对温度最为敏感,对风速最不敏感;秋冬两季潜在蒸散发对水汽压最为敏感.对太阳辐射最不敏感;②从空间分布上看,潜在蒸散发对温度和水汽压的敏感系数以海河流域南部和冀东沿海的低海拔地区为最高,流域北部的燕山和太行山高海拔地区为最小;③潜在蒸散发对太阳辐射变化的敏感性表现出从南到北递减的趋势,对风速变化的敏感性则表现出由南往北递增的趋势;④趋势分析表明,海河流域1957～2008年间,潜在蒸散发对风速、太阳辐射和温度的敏感程度都呈增大趋势,其中对温度的敏感程度增大趋势最为明显,对水汽压的敏感程度有减弱的趋势. 相似文献
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从气候角度分析西北地区水资源状况 总被引：9，自引：0，他引：9
西北地区水资源短缺 ,生态环境相当脆弱。随着西部大开发战略的实施 ,原来水资源的供需矛盾更为明显。利用西北 91个气象台站 40年的气象资料 ,结合地理信息系统技术 ,从降水量、潜在蒸散 (蒸发力 )、干燥度等气候指标 ,分析了西北不同地区的干湿状况和水分盈亏量 .所用资料详实 ,为西北不同地区的水资源状况评估和合理调配提供了重要依据 相似文献
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农田作物耗水规律研究对提高农业用水效率、保障作物高产有重要意义。本文运用新型五水转化动力过程实验装置人工精确控制夏玉米生长环境条件,监测蒸散发实时变化,分析均质粉砂壤与层状壤质土土壤条件下夏玉米耗水规律。结果表明：均质粉砂壤与层状壤质土壤夏玉米蒸散发日变化呈单峰曲线,在14:00-14:30达到峰值;日蒸散发呈先增大后减小趋势,在12月21日达全生育期最大值,分别为3.70mm/d、3.90mm/d;5日蒸散发变化呈线性增长-小幅度降低-回升-逐渐降低趋势,最大值分别为17.00mm、18.08mm;全生育期总蒸散发分别为373.94mm、395.65mm;均质粉砂壤与层状壤质情形下夏玉米全生育期实时蒸散发与温度的相关性呈从极显著到显著水平的变化趋势,相关系数在三叶期-拔节期达最大,为0.79。层状壤质土的土壤结构和初始含水量利于玉米根系吸收深层土壤水分和养分。 相似文献
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基于不同时间尺度玉米蒸散蒸腾量及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
运用涡度相关仪、包裹式茎流计对半干旱区玉米蒸散和蒸腾进行连续观测,并对田间土壤水势及其周围气象因子进行同步监测,分析了玉米蒸散和蒸腾在不同时间尺度上的变化过程及其影响因素,结果表明:①涡度相关仪测定的日蒸散量和茎流计测定的日腾量变化规律一致,相关性较好,但日内蒸散速率和蒸腾速率的变化受环境因子的影响而呈现不同的变化特征;②不同深度土壤水分状况对玉米蒸散和蒸腾存在不同影响。对玉米蒸散起较大作用的是地表以下10~15cm深处的土壤水势,而对玉米蒸腾起较大作用的是15~20cm深处的土壤水势;③在不同时间尺度上,太阳辐射始终是影响玉米蒸散和蒸腾的最主要气象因子;但在日内变化上,玉米蒸散速率和蒸腾速率与太阳辐射和饱和水汽压差均存在较好的相关关系。 相似文献