基于遥感的新疆潜在蒸散模式研究

【摘要】：新疆地处欧亚大陆内部,在特殊的地貌、大气环流和太阳辐射等因子的影响和作用下,形成了典型的温带大陆性干旱气候。随着人口的急剧增长与工农业的迅速发展,各行业需水量急剧增长,水资源供需矛盾突出。蒸散量的精确估算,对于新疆水资源合理开发利用、农田灌溉管理以及自然植被生态恢复等工作有着重要的现实意义。因此,本研究的主要目标就是利用长期的气象资料和高分辨率影像,以ArcGIS为工具,在准确统计的基础上,建立基于NDVI的潜在蒸散计算模型,以进一步了解新疆潜在蒸散的时间、空间变化规律。 1.本文利用精度较高Penmman─Monteith公式计算新疆54个气象站点的潜在蒸散,通过统计方法将全疆蒸散分为三个类型和四个时间段,并分析了年时间尺度上潜在蒸散与气候因子的关系。 2.以Penmman-Monteith公式计算结果为标准,分析比较了修正彭曼公式、Priestley─Taylor法、Hargreaves─Samani以及1948─Penman计算干旱区潜在蒸散的差异性。 3.以10分钟精度的气象台站资料为基础,应用Penman─Monteith公式和Lascano─VanBavel ET algorithm计算了小时尺度的潜在蒸散量,并分析与其气候因子的关系。 4.利用1km的SPOT─NDVI数据,建立了基于累计NDVI的年潜在蒸散量估算模型,并分析了其误差,结果表明,该模型在北疆具有一定的适用性,而在南疆则具有较大的误差。 5.利用配分函数分析年潜在蒸散量时间序列分形结构,结果表明:新疆潜在蒸散时间序列为单分形过程。R/S分析表明南疆、北疆、天山山区1955至2008年年平均潜在蒸散量时间序列Hurst指数分别为:0.8960、0.7194、0.7889,这表明三个区域潜在蒸散存在明显的Hurst现象,即潜在蒸散变化存在着持续性。其中,南疆潜在蒸散的持续性最强,天山山区次之,北疆地区最弱。