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作为水文循环的主要环节,蒸散(ET)是土壤—植物—大气系统中一项非常重要的能量、物质的转换和输送过程。进行区域蒸散的估算对水循环理论研究和农业旱灾监测等多方面都有着重要的意义。用来测量和计算地表蒸散量的传统气象水文学的方法,局限于离散的点观测与估算,存在着插值外延精度低、大范围高密度观测成本大、时效性差等缺点。卫星遥感技术的迅速发展,为非均匀下垫面上区域地表蒸散量的快速、大面积估算开辟了新的途径。 本文在分析多种遥感模型在区域蒸散量估算的应用研究进展基础上,依托欧盟第七框架项目“长期观测结合卫星遥感与数值模拟研究青藏高原水文气象过程及亚洲季风系统”第三子课题——“卫星遥感估算高原地表能量与水分循环”(CEOP-AEGIS),以藏北高原东部地区为主要研究对象,利用SEBS模型和MODIS卫星遥感数据,结合相关气象资料,进行估算高原地区区域日蒸散量的尝试。 SEBS模型是估算区域蒸散的遥感模型中精度较高的单层模型之一。该模型以地表能量平衡方程为理论基础,在分别计算出净辐射通量、土壤热通量和感热通量后用余项法求得潜热通量,进而估算蒸散量。模型中需要遥感反演的地表参数数据和相关气象数据。本文选用MODIS产品数据作为遥感数据,包括地温,反照率和NDVI;选用NCEP/NCAR再分析资料作为气象数据,包括位温、风速,水汽压和相对湿度等。 对于模型结果的验证,本文选用“全球协调加强观测计划亚澳季风之青藏高原试验研究”(CEOP/CAMP-Tibet)项目的在藏北高原BJ站的观测数据。该项目在青藏高原区域设置了自动气象站、湍流观测塔、和深层土壤温度测量系统等多种先进气象观测仪器,可以观测全天候24小时整点时刻的辐射、水热通量数据。这些数据不仅全面详实,且较为准确。因此可选为SEBS模型的验证资料。 选取研究区域冬季和夏季的典型日期,对MODIS数据反演的地表特征参数进行时间和空间分析,对比冬季和夏季的差异,总结其时间变化和空间分布规律,并一步分析SEBS模型估算的辐射量、水热通量和蒸散量结果。结合CAMP/Tibet观测资料对模型进行单点验证和误差分析。结果表明,研究区域平均日蒸散值冬季约为1-2mm,夏季约为7-Smm。SEBS模型能够较为准确地估算出藏北高原东部地区的辐射量、水热通量和日蒸散量。