下载文档原格式
第44卷第2期测绘与空间地理信息Vol.44，No.2Feb.，2021 2021年2月GEOMATICS&SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY基于Penman-Monteith Leuning模型的遥感蒸散发估算——以四川省马尔康县为例王力涛1，高伟2，庄春晓1（1.天津市勘察院，天津300110；2.湖北省建筑科学研究设计院，湖北武汉430071）摘要：蒸散发作为地表水分消耗和参与水文生态循环的重要参数，是生态应用研究的重点。
尤其对于植被恢复和水资源管理的领域而言，区域蒸散发估算的准确性十分重要。
本文以野外实测（气象和蒸散发）数据为基础，利用实测数据对遥感PML模型进行参数优化，基于Landsat-8遥感影像数据对四川省马尔康县蒸散发进行估算。
研究结果表明：马尔康县模型模拟蒸散发与实测蒸散发拟合程度较好，PML模型优化的土壤湿度系数为1，气孔导度为0.0165m/s,模型验证系数RMSE为0.15mm/d。
研究区域内不同土地利用类型的蒸散发差异较大。
马尔康县日平均蒸散发为1.05mm/d，马尔康县区域蒸散发呈现空间异质性，并受到地形、气象以及土地利用类型等因子的影响。
关键词：区域蒸散发；Landsat-8;Penman-Monteith公式；参数优化中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：1672-5867（2021）02-0137-04Remote Sensing Evapotranspiration Estimation Based onPenman-M onteith Leuning Model:Take Maerkang County,Sichuan Province as an ExampleWANG Litao1,GAO Wei2,ZHUANG Chunxiao1(1.Tianjin Institute of Geotechnical Investigation&Surveying,Tianjin300110,China；2.Hubei Provincial Academy of Building Research and Design,Wuhan430071,China)Abstract:Evapotranspiration,as an important parameter of surface water consumption and participation in hydrological ecological cycle,is the focus of ecological application research.Especially for the field of vegetation restoration and water resources management, the accuracy of regional evapotranspiration estimation is very important and of great significance.In this paper,based on the field data (weather and evapotranspiration),the parameters of the remote sensing PML model are optimized using the measured data,and the evapotranspiration in Maerkang County,Sichuan Province is estimated based on the Landsat-8remote sensing image data.The research results show that the simulated evapotranspiration of the Maerkang County model fits well with the measured evapotranspiration.The optimized soil moisture coefficient of the PML model is1,the stomatal conductance is0.0165m/s,and the model verification coefficient RMSE is0.15mm/d.The evapotranspiration of different land use types in the study area is quite different.The daily average evapotranspiration in Maerkang County is1.05mm/d,and the regional evapotranspiration in Maerkang County presents spatial heterogeneity and is affected by factors such as topography,meteorology,and land use types.Key words：evapotranspiration；Landsat-8；Penman-Monteith equation；parameter optimization0引言由于遥感卫星航片成本低，基于遥感技术估算蒸散发逐渐成为经济实用的技术手段。
基于遥感土壤含水量和蒸散发信息的灌溉面积识别技术研究与应用基于遥感土壤含水量和蒸散发信息的灌溉面积识别技术研究与应用引言：灌溉面积是农业生产中的关键指标之一，准确识别灌溉面积对于合理配置农业资源、提高农业水利效益具有重要意义。
随着遥感技术的快速发展，进一步利用遥感影像来识别和监测灌溉面积已经成为热门研究领域。
本文基于遥感土壤含水量和蒸散发信息，探索了一种新的灌溉面积识别技术的研究与应用。
一、遥感数据的获取和处理1.1 遥感影像的获取本研究使用高分辨率多光谱遥感影像来获取农田的土壤信息和植被信息。
遥感影像可以通过卫星、航空器或无人机等载体获取，具有获取范围广、周期短、空间分辨率高等优势。
1.2 遥感数据的处理将获取到的遥感影像进行预处理，包括大气校正、几何校正等，以去除影响识别结果的干扰因素。
二、基于遥感土壤含水量信息的灌溉面积识别方法2.1 土壤含水量的遥感反演方法通过建立土壤含水量与遥感影像反射率的关系模型，实现非接触式获取土壤含水量信息。
常用的反演方法有基于传统统计方法的多光谱反演法、基于数据驱动的机器学习方法等。
2.2 灌溉面积的识别方法在获取到土壤含水量信息后，结合土壤湿度的空间分布特点，运用图像分割、像元分类等方法，识别出农田中的灌溉面积。
三、基于蒸散发信息的灌溉面积识别方法3.1 蒸散发的遥感估算方法蒸散发是指自然界中水分从植被与土壤表面蒸发和通过植物蒸腾进入大气的过程。
通过建立植被指数与蒸散发的关系模型，可间接估算蒸散发的强度。
3.2 灌溉面积的识别方法结合蒸散发信息和土壤类型等因素，采用阈值或多尺度分析等方法，识别出受灌溉影响的农田面积。
四、基于遥感土壤含水量和蒸散发信息的灌溉面积识别4.1 融合土壤含水量和蒸散发信息的方法将土壤含水量和蒸散发信息进行融合，建立灌溉面积与土壤含水量、蒸散发强度之间的关系模型。
通过遥感影像分析，将这些模型应用于农田遥感图像中，实现灌溉面积的识别。
4.2 实验与结果分析通过对不同地区农田遥感影像的分析，验证了本方法的可行性和精度。
基于MODIS的农业干旱遥感指数在营口市的应用摘要：利用MODIS遥感数据产品，计算营口市2022年土壤相对湿度分别与TVDI、CWSI、VSWI的相关系数，针对营口地区重新划分干旱指标阈值，并选取2022年4-5月干旱过程，通过反演土壤相对湿度，对历史个例进行检验。
研究结果表明：筛选出适用于营口市的指数为VSWI，相关系数为0.75，且通过了0.01置信度水平上的显著性检验，VSWI的线性拟合效果高于CWSI和TVDI，决定系数为0.57；重新将VSWI指数根据营口地区实际划分为5个干旱等级，其中<0.0195为无旱，0.0175~0.0195为轻度干旱，0.0155~0.0175为中度干旱，0.0135~0.0155为严重干旱，0~0.0135为极端干旱。
通过2022年4月下旬至5月中旬营口市的干旱个例对所选指数进行检验，结果表明VSWI能够较好地应用到营口市的土壤水分遥感监测业务中。
关键词：土壤湿度；MODIS数据；遥感指数；农业干旱1 引言干旱是一种非常复杂的全球性自然灾害，不仅导致农作物的大量减产绝收，而且也破坏了农业生产的正常运转。
我国农业及其生产对气象条件的依赖性很大，自20世纪80年代后期以来，我国旱灾呈进一步发展趋势，尤其以华北北部地区、东北西部地区、西北地区最为严重[1]。
长期严重的干旱将导致农作物产量大幅下降，影响粮食供需关系，导致粮食安全问题日益严重[2-4]。
土壤湿度是进行农业旱涝监测的重要指标，并与气候、环境有十分紧密的联系，利用遥感技术进行大区域土壤湿度监测是目前研究的重点。
基于气象站点的降水和测定土壤水分含量来评估干旱的严重程度等方法不仅测点少，代表性差，而且采样速度慢，消耗大量人力物力，监测范围有限，无法实现大面积、动态监测。
与传统地面观测法相比较而言，遥感技术能够快速地得到地表基本属性信息，此外还能够连续地监测地表的时间和空间演变规律，并且它能够免费获取、全球范围均可覆盖、时效性好且动态监测性强等多个优点，能够实现大范围的地表动态监测，目前遥感干旱监测指数已经被广泛地应用到农业干旱监测中[5-7]。
２０２３年１月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５４卷 第１期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）０１－０１１７－１１收稿日期：２０２２－０５－１８；网络首发日期：２０２２－１２－１６网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２２１２１６．０９２９．００１．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金面上项目（５１４７９１１８）；国家重点研发计划课题（２０１９ＹＦＣ０４０８９０３）作者简介：云兆得（１９９６－），硕士，助理工程师，主要从事遥感水文研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｄ＿ｙｕｎ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ通讯作者：胡庆芳（１９８１－），博士，正高级工程师，主要从事水文预报与水资源规划研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｑｆ＿ｗｏｒｋ＠１６３．ｃｏｍ遥感和再分析蒸散发数据精度评估：基于ＧＲＡＣＥ和流域月水量平衡模型的比较研究云兆得１，胡庆芳１，２，王银堂１，２，吴海燕３，王磊之１，商守卫１（１．南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 ２１００２９；２．长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 ２１００９８；３．湖州市水利局，浙江湖州 ３１３０００）摘要：采用ＧＲＡＣＥ陆地水储量变化数据和两参数月水量平衡模型（ＷＢＭ－ＤＰ）分别构建了流域实际蒸散发月序列ＥＴＧＲＡＣＥ和ＥＴＷＢＭ，以此为基准评价了两种遥感蒸散发数据ＭＯＤ１６、ＳＳＥｂｏｐ和一种大气再分析蒸散发数据ＧＬＤＡＳ－Ｎｏａｈ在汉江流域上游的性能，解析了基准序列不同对蒸散发数据精度的影响。
结果表明，ＧＲＡＣＥ数据和ＷＢＭ－ＤＰ得到的２００６—２０１４年汉江流域上游蒸散发基准序列在年尺度上较接近，但在月尺度上差异明显。
ＷＢＭ－ＤＰ可较好地模拟降水和潜在蒸散发作用下流域水储量的季节性变化特征，构建的蒸散发基准序列也更合理；而ＧＲＡＣＥ数据反映的流域水储量变化存在不合理现象，由此根据水量平衡方程推算的月蒸散发基准序列也具有异常现象。
基于遥感技术旱涝灾害监测新方法一、遥感技术概述遥感技术是一种通过非接触的方式获取地球表面信息的技术手段。
随着科学技术的不断进步，遥感技术已广泛应用于农业、林业、城市规划、环境监测等多个领域。
特别是在自然灾害监测领域，遥感技术以其快速、准确、实时的特点，成为监测旱涝灾害的重要工具。
1.1 遥感技术的核心特性遥感技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 空间覆盖范围广：遥感技术可以覆盖大范围的地表区域，不受地形和气候条件的限制。
- 信息获取速度快：遥感技术能够在短时间内获取大量地表信息，为灾害监测提供及时的数据支持。
- 多时相观测：遥感技术可以进行连续的时相观测，有助于分析灾害的发展趋势。
- 多光谱分析：遥感技术通过不同波段的光谱分析，可以获取地表的多种物理和生物特性。
1.2 遥感技术的应用场景遥感技术在旱涝灾害监测中的应用场景主要包括：- 旱情监测：通过分析地表植被指数、土壤湿度等指标，评估旱情的严重程度。
- 洪水监测：利用遥感技术监测水体面积的变化，判断洪水的发生和扩散情况。
- 灾害预警：结合气象数据和地表信息，预测旱涝灾害的发生，为防灾减灾提供决策支持。
二、基于遥感技术的旱涝灾害监测方法基于遥感技术的旱涝灾害监测方法，是利用遥感数据进行灾害特征提取、分析和预警的过程。
这些方法包括但不限于以下几种：2.1 地表温度反演地表温度是旱涝灾害监测的重要指标之一。
通过遥感数据反演地表温度，可以评估地表的热状况，进而判断旱涝灾害的发生。
2.2 植被指数分析植被指数（如归一化植被指数NDVI）可以反映植被的生长状况和健康状况。
在旱涝灾害监测中，植被指数的变化可以作为旱情和涝情的指示。
2.3 土壤湿度监测土壤湿度是旱涝灾害监测的另一个关键指标。
利用遥感技术监测土壤湿度，可以评估旱情和涝情对土壤的影响。
2.4 水体面积变化监测水体面积的变化是洪水发生和扩散的直接表现。
通过遥感技术监测水体面积的变化，可以及时了解洪水的动态。
基于遥感技术的干旱监测方法研究一、遥感技术概述遥感技术是一种通过飞机、卫星或其他载体，利用传感器远距离感知地表特征的技术。
它在环境监测、资源管理、灾害评估等领域发挥着重要作用。
干旱作为一种严重的自然灾害，对农业生产、水资源管理和生态环境保护等方面产生深远影响。
因此，基于遥感技术的干旱监测方法研究具有重要的实际意义。
1.1 遥感技术的核心原理遥感技术的核心原理是通过传感器接收地表反射或辐射的电磁波，将这些电磁波信号转换为数字图像或数据，进而分析地表的物理、化学和生物特性。
遥感技术具有覆盖范围广、时效性强、成本相对较低等优点。
1.2 遥感技术的应用领域遥感技术的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 土地利用和土地覆盖变化监测：通过遥感技术可以监测土地利用类型的变化，评估土地资源的利用效率。
- 植被状况监测：利用遥感技术可以评估植被覆盖度、生物量和生长状况，为生态保护和林业管理提供数据支持。
- 水资源监测：遥感技术可以监测地表水体的分布和变化，评估水资源状况和水文循环过程。
- 灾害监测与评估：遥感技术可以快速获取灾害发生区域的信息，评估灾害影响范围和程度。
二、干旱监测方法研究干旱监测是遥感技术应用的一个重要方向。
干旱监测方法的研究旨在提高干旱识别的准确性和时效性，为干旱预防、缓解和应对提供科学依据。
2.1 干旱监测的遥感指标干旱监测的遥感指标主要包括以下几个方面：- 植被指数：如归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)等，可以反映植被的生长状况和健康状况。
- 土壤湿度：通过分析土壤的微波辐射特性，可以估算土壤水分含量，作为干旱监测的重要指标。
- 地表温度：地表温度的异常升高可能指示地表水分的减少，是干旱发生的一个信号。
- 植被覆盖度：植被覆盖度的减少可能是干旱影响的结果，可以用来评估干旱的严重程度。
2.2 干旱监测的遥感技术方法干旱监测的遥感技术方法主要包括以下几个方面：- 多时相遥感数据对比：通过对比不同时间的遥感数据，可以发现干旱发生和发展的过程。
农业干旱遥感监测研究进展杨绍锷,闫娜娜,吴炳方(中国科学院遥感应用研究所,北京100101)收稿日期:2009-02-19 修订日期:2009-03-25基金项目:中国科学院知识创新工程重大项目(KSCX -YW -09-01)。
国家科技支撑计划项目(2008BADA8B02-1)。
作者简介:杨绍锷(1980～),男,汉族,广西浦北人,中国科学院遥感应用研究所博士生,研究方向为农业旱情监测及农业估产。
E -m ail :yangshe88@ 通讯作者:吴炳方,w ubf @irsa .ac .cn摘要:农业干旱给社会经济及人民生活造成严重影响,关于农业旱情监测的研究受到了学者们的广泛关注。
遥感技术的发展为准确、及时进行旱情监测提供了新的机遇。
本文综述了近年来国内外采用遥感方法监测农业旱情的研究进展,包括土壤湿度、作物形态、作物生理等农业旱情指标的遥感反演,指出了在实际应用中存在的一些问题,并提出了进一步改进的思路。
关键词:农业干旱;遥感;监测doi :10.3969/j .issn .1000-3177.2010.01.021中图分类号:T P79 文献标识码:A 文章编号:1000-3177(2010)107-0103-071 引 言干旱是世界范围内普遍发生的一种复杂的自然现象,其波及范围广,持续时间长,是农业生产和人类生活中最严重的自然灾害之一。
由于所关注的领域不同,干旱通常被分为4类:农业干旱,外界环境因素造成作物体内水分亏缺影响作物正常生长发育;气象干旱,由于降水和蒸发的收支不平衡所造成的异常水分短缺;水文干旱,降水与地表水或地下水收支不平衡造成的水分短缺;社会经济干旱,自然系统与人类社会经济系统的水资源供需不平衡造成的水分短缺。
应当注意农业干旱与气象干旱的联系和区别,当发生气象干旱时,不一定发生农业干旱;而当发生农业干旱时,也不一定发生气象干旱。
农业干旱的发生与气象、地形、土壤、底墒、灌溉措施、种植结构、品种抗旱能力等众多因素相关,被认为是这4类干旱现象中最复杂的一种。
基于SEBAL模型的宁夏蒸散发遥感估算李南;郭子龙;柴明堂;朱磊;丁一民【期刊名称】《节水灌溉》【年(卷),期】2024()5【摘要】宁夏地处干旱半干旱地区,地表蒸散发较为强烈,目前对于区域尺度蒸散发的反演是一大难点,常见的蒸散发产品分辨率较低。
基于SEBAL模型对宁夏地区地表蒸散发进行了反演,并采用现有数据集对其估算精度进行了验证,结果发现,利用P-M模型和气象站水面蒸发数据验证,相关系数R2的平均值都保持在0.80和0.79以上,利用MOD16蒸散量产品验证,得到R2的平均值保持在0.90以上,均方根误差的平均值为1.03,偏差的平均值为1.76;宁夏地表蒸散量时空变化特征,在空间上,基本呈现为北部平原向南部山区增加趋势特征,在时间上,2001-2021年蒸散量整体呈上升趋势;分析不同土地利用类型地表蒸散量的分布规律,不同土地利用类型地表蒸散量的能力大小依次为:林地>耕地>水域>草地>城市建设用地>裸地,蒸散量均值依次为10.18、8.18、8.12、7.83、7.70、7.48 mm/d。
研究结果表明,基于SEBAL模型反演得到的地表蒸散量有较高的精确度,同时该结果具有较高的分辨率以及在干旱半干旱地区有更广的适用性。
【总页数】10页(P115-124)【作者】李南;郭子龙;柴明堂;朱磊;丁一民【作者单位】宁夏大学土木与水利工程学院;宁夏回族自治区黄河水联网数字治水重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P333.1【相关文献】1.基于HJ-1B数据和SEBAL模型的陆面蒸散发遥感估算2.基于SEBAL模型的地表蒸散发量遥感估算:以蒲城县为例3.基于SEBAL模型和Landsat-8遥感数据的农田蒸散发估算4.利用SEBAL和改进的SEBAL模型估算黑河中游戈壁、绿洲的蒸散发5.基于遥感和SEBAL模型的塔里木河干流区蒸散发估算因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
