柴达木盆地平原区蒸散量及浅层地下水的分布特征

发布时间：2017-03-18 15:01

  本文关键词：柴达木盆地平原区蒸散量及浅层地下水的分布特征，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在干旱内陆盆地的水均衡中,蒸散发是主要的排泄方式,准确估算蒸散量是评价可利用水资源量的关键。从区域尺度上研究实际蒸散量以及浅层地下水的分布特征对生态环境的保护和水资源的开发利用具有重要的意义。基于SEBS(表面能量平衡系统)的原理,选取了DEM数据,MODIS数据以及GLDAS数据以0.005°(约500 m)的空间分辨率对柴达木盆地平原区2001-2011年的蒸散量进行了估算,并研究了区域蒸散量的时空变化规律及其与气象站实测水面蒸发量的关系。通过建立蒸散发与气象、植被、用地类型、地下水位埋深等要素间的定量关系,研究了干旱区蒸散发的主要控制因素。利用地理资料、水文资料、蒸散量数据以及Landsat TM、MODIS遥感数据,研究浅层地下水的分布特征。结果表明:(1)柴达木盆地平原区2001-2011年日均蒸散量的最大值介于2.62 mm-3.20mm之间;年实际蒸散量有逐年增大的趋势,从2001年的29.23 mm增加至2011年的101.12 mm,年均增长率为13.21%。总体上看,研究区东部区域的蒸散量明显高于研究区西部。(2)研究区东部区域的蒸发系数为0.11,西部区域的蒸发系数0.04。(3)平原区的蒸散量与气温、降水、相对湿度呈正相关关系,与风速的相关性不明显,其中气温和降水量是蒸散量的主要控制因素。(4)对NDVI和与其相应的蒸散量的关系进行分析,结果表明NDVI=0.055是柴达木盆地裸土与植被的分界点。研究区的蒸散量随着植被面积的增加、生长状况的变好及变化趋势的改善而呈增加的趋势;各植被覆盖率分级区对应的日均蒸散量有逐年增加的趋势;植被覆盖率越大,多年日均蒸散量越大;有植被覆盖的区域中低覆盖植被对区域蒸散量的贡献较大。(5)研究区2011年6-9月水体的日均蒸散量最大,是2.82 mm/d;裸土、草滩、天然植被、农田和林地的日均蒸散量分别为0.50 mm/d、0.91 mm/d、0.57 mm/d、0.80 mm/d。(6)乌兰盆地的潜水蒸发极限埋深约为4 m,乌图美仁地区的潜水蒸发极限埋深约为3 m,两者对应的日均蒸散量分别约为1.4mm和0.5 mm(2011年6月)。(7)通过浅层地下水赋水概率模型得到的乌兰盆地赋水概率分布图与实际情况比较吻合,表明该模型可以应用于研究区。(8)研究区浅层地下水主要分布在植被覆盖率和日均蒸散量较高、坡度及地形起伏度较小的区域。
【关键词】：地表蒸散 表面能量平衡系统(SEBS) MODIS 浅层地下水 柴达木盆地
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P641.1;P333.1
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-12
• 第1章 引言12-23
• 1.1 选题背景与研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-19
• 1.2.1 遥感技术估算地表蒸散发量的研究现状13-18
• 1.2.2 遥感技术在地下水分布应用中的研究现状18-19
• 1.3 研究内容与技术路线19-20
• 1.3.1 研究区蒸散量的时空分布特征研究19
• 1.3.2 研究区地表蒸散发的控制性要素研究19-20
• 1.3.3 研究区浅层地下水的分布特征研究20
• 1.3.4 技术路线20
• 1.4 主要成果与创新点20-23
• 1.4.1 主要成果20-21
• 1.4.2 创新点21-23
• 第2章 研究区概况23-28
• 2.1 地理位置23-24
• 2.2 地形地貌24
• 2.3 气象特征24-25
• 2.4 水文特征25-27
• 2.5 地下水系统特征27-28
• 第3章 研究数据及表面能量平衡原理28-44
• 3.1 研究数据28-33
• 3.1.1 MODIS数据28-29
• 3.1.2 Landsat TM数据29-30
• 3.1.3 DEM数据30-31
• 3.1.4 气象数据31-32
• 3.1.5 地下水位埋深数据32-33
• 3.2 表面能量平衡原理33-44
• 3.2.1 表面能量平衡方程33-34
• 3.2.2 感热通量34-37
• 3.2.3 潜热通量与蒸发比37-38
• 3.2.4 日蒸发量38-39
• 3.2.5 蒸散量的模型计算过程39-44
• 第4章 柴达木盆地内部平原区蒸散量的时空分布特征44-60
• 4.1 柴达木盆地平原区的蒸散量44-57
• 4.2 平原区蒸发系数的确定57-60
• 第5章 蒸散量的影响因素分析60-82
• 5.1 气象因素60-61
• 5.2 植被因素61-77
• 5.2.1 植被野外调查62-67
• 5.2.2 植被面积变化67-69
• 5.2.3 植被指数和植被变化趋势69-72
• 5.2.4 植被覆盖率72-77
• 5.3 用地类型77-79
• 5.4 地下水位埋深79-82
• 第6章 浅层地下水的分布特征82-101
• 6.1 模型及指标82-84
• 6.2 乌兰盆地赋水概率模型84-94
• 6.2.1 乌兰盆地地形因素87-88
• 6.2.2 乌兰盆地地貌因素88-90
• 6.2.3 乌兰盆地水文因素90-91
• 6.2.4 乌兰盆地蒸散发因素91
• 6.2.5 乌兰盆地植被因素91-92
• 6.2.6 乌兰盆地模型运算结果92-94
• 6.3 平原区赋水概率模型94-101
• 6.3.1 平原区地形因素94-95
• 6.3.2 平原区地貌因素95-97
• 6.3.3 平原区水文因素97-98
• 6.3.4 平原区蒸散发因素98
• 6.3.5 平原区植被因素98-99
• 6.3.6 平原区模型运算结果99-101
• 第7章 结论101-103
• 致谢103-104
• 参考文献104-113
• 附录11

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本文编号：254579