中国蒸散时空变化对农业干旱影响研究
发布时间：2021-02-27 20:48
农业干旱难以直接观测,利用其它相关因子对其间接估测具有可行性和必要性。干旱灾害的频繁发生与流域水量平衡的变化密切相关,而地表蒸散量在流域水量平衡中起着重要作用。因此,陆面蒸散发时空分布的研究在干旱灾害的监测和预警等方面具有重要的应用价值。经过多年的发展,基于能量平衡原理的遥感蒸散模型已经成为在大尺度非均匀下垫面准确反演蒸散量的主流方法。研究中国不同下垫面蒸散发变化规律,同时辅助其它变量,能为农业干旱监测预警提供新的思路和方法,进而提高应对农业干旱灾害的能力。本研究对MODIS ET模型反演的陆面蒸散量进行修正,分析中国陆面蒸散发时空变化规律;同时,完善1949—2018年干旱灾害数据集,分析我国农业干旱分布特征;进而探究耕地蒸散发变化对农业干旱的影响。主要研究结果如下:（1）基于MODIS ET模型反演的陆面蒸散量在中国研究区模拟精度较高,与站点实际蒸散量的相关系数为0.896,但存在低估现象。（2）2004—2010年蒸散量存在较为明显的上升趋势;2010年后,蒸散量整体变化不大。不同季节之间蒸散发差异较大。夏季的蒸散量较高,春、秋次之,冬季蒸散量最小,各季蒸散量的年际变化不明显。蒸...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国农业科学院硕士学位论文第二章基于MODIS的中国蒸散时空变化规律8112211//nnniiiiinniiiETiETinbiETn====×=∑∑∑∑∑（2-5）式（2-5）中，b为斜率趋势，iET为第i年的年蒸散量，n为时间序列（n=18）。2.2结果与分析2.2.1模型验证基于站点（如图2-1、表2-2）的实际观测蒸散量对遥感数据处理得到的模拟蒸散量进行验证，对每个站点采用双线性插值法根据相邻像元的有效值计算像元值，以此作为站点的模拟结果。利用Pearson相关分析模型统计34个站点实际蒸散量和模拟蒸散量的相关关系，相关系数为0.896，相关性在0.01水平上显著，说明模型估测的蒸散量与实际蒸散量具有较强的相关性。进一步利用MODISET模型估测的蒸散量对站点蒸散量进行回归，回归斜率为1.258，由于斜率略大于1，为了估算的准确性，对模型输出数据进行校正（式（2-4）），得到改进的MODISET估测量。图2-1蒸散量观测站点Fig.2-1Evapotranspirationobservationstation
中国农业科学院硕士学位论文第二章基于MODIS的中国蒸散时空变化规律12根据式（2-5）计算我国多年年均蒸散量的变化率，得到年均蒸散量的变化率分布图（如图2-4），可以看出，我国多年年均蒸散量总体变化不大，平均变化率为1.22。黑龙江西北部、南部，吉林北部，西南地区，华南沿海地区蒸散量出现相对大幅的增加；西藏、内蒙古和华北部分地区蒸散量下降。从多年年均蒸散量的相关性来看，全国大部分地区蒸散发的相关性不大，平均相关系数为0.06（如图2-5），说明蒸散发的变化具有不确定性。黑龙江西北部、南部，吉林北部，西南地区，华南沿海地区蒸散发的相关性相对较高，表明这些地区在2001—2018年间，蒸散量逐年增加。图2-4中国多年年均蒸散量变化率Fig.2-4RateofannualaverageevapotranspirationinChina
【参考文献】：
期刊论文
[1]遥感数据在农业旱情监测中的应用研究进展[J]. 姚远,陈曦,钱静. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
[2]农业干旱遥感监测的原理、方法与应用[J]. 王利民,刘佳,杨玲波,邓辉,杨福刚,季富华. 中国农业信息. 2018(04)
[3]中国作物生长模拟监测系统构建及应用[J]. 侯英雨,何亮,靳宁,郑昌玲,刘维,张蕾. 农业工程学报. 2018(21)
[4]全球变化背景下半干旱区陆气机制研究综述[J]. 管晓丹,石瑞,孔祥宁,刘婧晨,甘泽文,马洁茹,罗雯,曹陈宇. 地球科学进展. 2018(10)
[5]影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J]. 张强,韩兰英,王胜,王兴,林婧婧. 科学通报. 2018(23)
[6]不同蒸散发产品在汉江流域的比较研究[J]. 王松,田巍,刘小莽,刘昌明. 南水北调与水利科技. 2018(03)
[7]新疆和田-若羌地区区域蒸散量估算[J]. 王松涛,王大康,金晓媚. 西北水电. 2017(05)
[8]基于EOF的淮河流域地表蒸散发时空格局变化分析[J]. 杨秀芹,孙恒,王燕,张建梅. 安徽农业科学. 2017(02)
[9]基于可见光和红外遥感的农业干旱监测方法研究进展[J]. 贾德伟,周磊,黄灿辉,刘佳. 科技创新与应用. 2016(32)
[10]基于MOD16蒸散量的海南岛干旱特征分析[J]. 李伟光,易雪,蔡大鑫,张国峰,刘少军. 自然灾害学报. 2016(05)
本文编号：3054782
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国农业科学院硕士学位论文第二章基于MODIS的中国蒸散时空变化规律8112211//nnniiiiinniiiETiETinbiETn====×=∑∑∑∑∑（2-5）式（2-5）中，b为斜率趋势，iET为第i年的年蒸散量，n为时间序列（n=18）。2.2结果与分析2.2.1模型验证基于站点（如图2-1、表2-2）的实际观测蒸散量对遥感数据处理得到的模拟蒸散量进行验证，对每个站点采用双线性插值法根据相邻像元的有效值计算像元值，以此作为站点的模拟结果。利用Pearson相关分析模型统计34个站点实际蒸散量和模拟蒸散量的相关关系，相关系数为0.896，相关性在0.01水平上显著，说明模型估测的蒸散量与实际蒸散量具有较强的相关性。进一步利用MODISET模型估测的蒸散量对站点蒸散量进行回归，回归斜率为1.258，由于斜率略大于1，为了估算的准确性，对模型输出数据进行校正（式（2-4）），得到改进的MODISET估测量。图2-1蒸散量观测站点Fig.2-1Evapotranspirationobservationstation
中国农业科学院硕士学位论文第二章基于MODIS的中国蒸散时空变化规律12根据式（2-5）计算我国多年年均蒸散量的变化率，得到年均蒸散量的变化率分布图（如图2-4），可以看出，我国多年年均蒸散量总体变化不大，平均变化率为1.22。黑龙江西北部、南部，吉林北部，西南地区，华南沿海地区蒸散量出现相对大幅的增加；西藏、内蒙古和华北部分地区蒸散量下降。从多年年均蒸散量的相关性来看，全国大部分地区蒸散发的相关性不大，平均相关系数为0.06（如图2-5），说明蒸散发的变化具有不确定性。黑龙江西北部、南部，吉林北部，西南地区，华南沿海地区蒸散发的相关性相对较高，表明这些地区在2001—2018年间，蒸散量逐年增加。图2-4中国多年年均蒸散量变化率Fig.2-4RateofannualaverageevapotranspirationinChina
【参考文献】：
期刊论文
[1]遥感数据在农业旱情监测中的应用研究进展[J]. 姚远,陈曦,钱静. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
[2]农业干旱遥感监测的原理、方法与应用[J]. 王利民,刘佳,杨玲波,邓辉,杨福刚,季富华. 中国农业信息. 2018(04)
[3]中国作物生长模拟监测系统构建及应用[J]. 侯英雨,何亮,靳宁,郑昌玲,刘维,张蕾. 农业工程学报. 2018(21)
[4]全球变化背景下半干旱区陆气机制研究综述[J]. 管晓丹,石瑞,孔祥宁,刘婧晨,甘泽文,马洁茹,罗雯,曹陈宇. 地球科学进展. 2018(10)
[5]影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J]. 张强,韩兰英,王胜,王兴,林婧婧. 科学通报. 2018(23)
[6]不同蒸散发产品在汉江流域的比较研究[J]. 王松,田巍,刘小莽,刘昌明. 南水北调与水利科技. 2018(03)
[7]新疆和田-若羌地区区域蒸散量估算[J]. 王松涛,王大康,金晓媚. 西北水电. 2017(05)
[8]基于EOF的淮河流域地表蒸散发时空格局变化分析[J]. 杨秀芹,孙恒,王燕,张建梅. 安徽农业科学. 2017(02)
[9]基于可见光和红外遥感的农业干旱监测方法研究进展[J]. 贾德伟,周磊,黄灿辉,刘佳. 科技创新与应用. 2016(32)
[10]基于MOD16蒸散量的海南岛干旱特征分析[J]. 李伟光,易雪,蔡大鑫,张国峰,刘少军. 自然灾害学报. 2016(05)
本文编号：3054782
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