荒漠化地区能量和水循环过程的遥感参数化

荒漠化地区能量和水循环过程的遥感参数化

一、Remote sensing parameterization of the processes of energy and water cycle over desertification areas(论文文献综述)

赵雪赏[1](2021)在《新疆黑戈壁地区地表辐射与能量演变特征及多源资料适用性研究》文中进行了进一步梳理

邹宓君[2](2020)在《青藏高原全天空条件下蒸散量卫星遥感估算研究》文中认为青藏高原平均海拔在4000 m以上,其独特的动力和热力作用对中国、亚洲乃至全球的大气环流和天气气候均产生了重要影响。同时,青藏高原作为亚洲重要河流的发源地和我国气候变化的启动区,其地-气相互作用的变化影响着其周边及下游地区的供水安全和生态安全,因此对该地区能量与水分循环过程的深入研究和定量理解显得尤为重要。地表蒸散发是地-气系统水量平衡和热量平衡的重要组成部分,由于受到众多因素控制且随环境多变,蒸散发还是陆面过程中最具不确定性的要素之一。相较于空间离散的地面观测方法,利用光学遥感能够实现空间连续的大尺度地表蒸散量估算。然而,卫星遥感估算得到的蒸散量在研究区域的适用性需要地面观测数据的验证,且光学遥感探测在多云时往往存在误差较大或数据缺失的问题。尽管前人已开展了一定探索,但由于青藏高原恶劣的自然环境和观测的困难性,迄今为止对于该地区蒸散发的研究尚不系统。现有的卫星遥感蒸散发产品仅针对晴空条件且在青藏高原地区估算精度不足,因此不能很好地满足实际应用需求。为了排除云对地表特征参数遥感估算的干扰,探究青藏高原地表蒸散发的时空格局,以期为地-气相互作用研究和气候变化研究提供可靠依据,本论文将地基与星载观测、光学与微波遥感相结合,估算了青藏高原全天空条件下的蒸散量。首先,为了探究青藏高原各气象水文因子如何影响蒸散发过程,并克服湍流通量观测资料稀缺的困难,利用“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验”(CAMP/Tibet)近地层气象参数的梯度观测资料,确定了利用常规气象观测估算蒸散发的方法,为卫星遥感估算提供了丰富的地面验证资料。研究发现藏北高原地区蒸散发的主要影响因子为辐射和温度等能量要素,而非动力要素或水分要素。其次,进行了蒸散发卫星遥感估算模型的比较研究。使用SPOT/VGT数据和时间序列谐波分析法(HANTS)重建了无云影响的植被指数与地表比辐射率时间序列资料集,改进了青藏高原宽带地表反照率估算方程。在此基础上,结合MODIS数据、气象驱动数据和地面观测资料对比了不同遥感估算方法(半经验、单源模型)的估算效果,确定了物理过程更完备的TESEBS模型在高原估算效果更优。为了保证模型输入参数不受云的影响,还需要发展针对青藏高原的全天空地表下行辐射通量和地表温度反演算法。为此,研究移植并改进Heliosat参数化方案,将云反照率作为描述云对辐射影响的综合因子,得到了基于极轨卫星的青藏高原全天空地表辐射通量。研究首次发现并提出穿透深度(Penetration Depth,PD)能够作为综合影响因子描述微波信号在土壤传输中的衰减,由此建立了基于穿透深度的地表温度微波反演模型。最后,估算了全天空地表蒸散量并分析了高原蒸散发的时空分布特征。综合以上研究成果,本研究进一步建立了全天空地表蒸散量遥感估算模型,包含地表特征参数去云处理、全天空地表温度反演、全天空下行辐射估算、全天空地表能量通量和蒸散量计算四大模块。结合多卫星、多传感器观测(MODIS、VGT、OMI、CERES、AMSR-E)和大气驱动数据,对地表特征参数进行去云处理。再将去云后的变量结果输入TESEBS模型中计算出地表能量通量和蒸散量,由此对青藏高原全天空地表蒸散发的时空分布特征进行了深入分析。结果表明,模型估算结果与站点实测相比具有较好的一致性;青藏高原地表蒸散发的时间变化基本上满足“单峰型”变化,具有冬季低-夏季高的特点,而空间上具有西北低-东南高的特点,其中存在一个低值中心和一个高值中心,分别位于塔里木盆地和藏东南水汽通道。

陆婷[3](2018)在《南北疆典型小流域遥感蒸散发及生态耗水对比研究》文中提出蒸散发包括植物蒸腾(Transpiration)和地表蒸发(Evaporation),地表蒸发包括水面和土壤的蒸发,它是地球水循环的重要环节,也地表水热平衡的重要参量,准确估算区域蒸散发在水资源合理分配利用方面有重要的应用价值,在农业方面也有重要的现实意义。本文使用气象数据和Landsat 8影像,结合SEBS模型,计算南北疆典型小流域呼图壁县和策勒县2016年12个月份的月平均蒸散发量,分析了二者蒸散时空分布规律并进行对比分析。使用彭曼公式计算结果、微型蒸渗仪和涡度相关仪的观测结果对遥感蒸散模型估算的蒸散量估算精度进行验证。分析气温、气压、风速、日照时数、NDVI等对蒸散发有影响的气象或遥感因子与蒸散之间的相关关系。根据遥感反演的蒸散发结合土地利用,利用蒸散发法计算南北疆典型小流域呼图壁县和策勒县草地和林地的生态耗水量,同时进行对比分析。研究结果表明:(1)从时间尺度来看,呼图壁县和策勒县2016年12个月的月平均蒸散量的总体变化均呈现先上升后下降的趋势。呼图壁县2016年月平均蒸散量1月-8月为上升趋势,并在8月达到最大值,8月-12月为下降趋势,随季节变化明显。策勒县2016年月平均蒸散量1-7月呈波动上升趋势,并在7月达到最大值,7月-12月呈下降趋势。策勒县2016年12个月的月平均蒸散量均高于呼图壁县,且变化幅度较大,蒸散量最大值与最小值跨度较大,达到2.929mm。策勒县2016年月平均蒸散量最大值出现在7月,而呼图壁县2016年月平均蒸散量最大值出现在8月,二者最小值均出现在1月。(2)从空间分布来看,呼图壁县和策勒县的蒸散量都与该县的地理单元有密切联系,二者地理单元都分为三个部分:南部山区、中部平原、北部沙漠。南部山区由于草地、河流等分布较广,水分供给充足,蒸散量最大;中部平原由于农田分布,蒸散量较南部山区较小;北部沙漠水分供给不足,植被覆盖低,蒸散量最小。总体来看,呼图壁县和策勒县的蒸散量空间分布均呈现南部>中部>北部的态势。(3)呼图壁县和策勒县影响月平均蒸散量的主要环境因子是气温和气压,其中,呼图壁县月平均蒸散量与气压成负相关关系,除此之外,呼图壁县月平均蒸散量还受到日照时数影响较大,其次为NDVI和风速,而策勒县月平均蒸散量与NDVI、风速、日照时数没有相关性。(4)呼图壁县林地的单位面积生态耗水量总体大于草地的单位面积生态耗水量。策勒县草地的单位面积生态耗水总体大于林地的单位面积生态耗水量,其草地的单位面积生态耗水量大于呼图壁县草地的单位面积生态耗水量。

闫虎[4](2015)在《塔里木河湿地生态需水量及植被变化特征》文中研究指明塔里木河是我国较大的内陆河流,塔里木河流域为国家的重要能源战略基地,近年来水资源减少、生态环境退化等问题愈加严重,因此加强该流域生态需水评价意义重大。自2000年以来,塔里木河管理局先后14次向塔里木河下游输水,有效改善流域水需求及生态环境。本文针对新疆塔里木河需水问题,基于塔里木河流域的气候及来水特征分析,以塔里木河中上游(阿拉尔、新其满和英巴扎)三断面、塔里木河尾闾台特玛湖湿地以及下游(英苏、喀而达依、阿拉干和库尔干)四断面的植被特征为研究对象,从不同季节角度确定河流最低和最佳流量,遥感反演台特玛湖湿地生态需水量,探讨输水措施对流域植被特征的影响,以期为塔里木河流域水资源管理提供科学依据。得到的主要结论如下:(1)以2001-2013年阿拉尔、新其满和英巴扎三断面流量数据为基础,改进蒙大拿法,研究塔里木河上述断面的生态流量标准,结果表明改进后的蒙大拿法可有效解释新疆季节性河流特性;以此为基础,计算出阿拉尔断面7-10月最低流量为138.99m3/s,最佳流量为324.31-926.60 m3/s,11月至翌年6月最低流量为47.42 m3/s,最佳流量为110.65-316.14 m3/s;新其满断面7-10月最低流量为108.27 m3/s,最佳流量为252.63-721.80 m3/s,11月至翌年6月最低流量为34.59 m3/s,最佳流量为80.71-230.60m3/s;英巴扎断面7-10月最低流量为52.28 m3/s,最佳流量为122.00-348.56 m3/s;11月至翌年6月最低流量为11.68 m3/s,最佳流量为27.26-77.89 m3/s。(2)以塔里木河尾闾台特玛湖湿地为研究对象,水量平衡理论为研究基础,采用RS技术,结合台特玛湖遥感影像、野外调查、土地利用图与气象数据等对湖区地表参数(Albedo、Ⅵ、LSE、植被高度、植被盖度、地面温度)展开反演,估算湖区能量通量(土壤热通量、地表净辐射、感热通量、潜热通量),进一步获取研究区蒸散发量;同时结合台特玛湖区植被分类面积特征,算出各植被类型需水量,并采用等级划分方法计算台特玛湖湿地土壤与栖息地需水量;最后得到台特玛湖湿地生态需水最小值为275.65×104m3;适宜值为330.43-408.94×104m3;最大值为533.11×104 m3。(3)2014年7月在输水经过的塔里木河下游英苏、喀尔达依、阿拉干和库尔干四个断面垂直于河道方向设置间距分别约为100m、200m、300m,面积为50 mx50m的样方,四个断面共布设24个样地,分别调查并统计漫溢与非漫溢样地内的物种个数;开展ANOVA方差分析与Spss16.0独立样本t检验,统计分析四个断面植被多样性特征,用以研究漫溢与非漫溢条件下植被生长影响的差异。2000-2013年在实验样地选择特征相似的胡杨,在1.3 m处用标准胸径尺测定胸径,研究其变化规律。结果表明各段植被物种数与多样性指数均表现为库尔干>英苏>喀尔达依>阿拉干,在非漫溢条件下,乔(灌)木在群落里处于优势地位,漫溢条件下,草本植物的物种数在样地总物种数中所占的比例明显增加,研究结果证实输水条件下塔里木河下游生态环境改善,植被多样性增加明显。

胡文峰[5](2015)在《基于观测的巴丹吉林沙漠地—气水热交换研究》文中研究表明巴丹吉林沙漠(BJD)是世界上沙丘高度最大的沙漠,其东南部分布着大量湖泊,形成沙山与湖泊相间分布的地貌格局。由于受交通与环境的限制,在沙漠腹地进行观测试验难度较大,相关科研资料缺乏,导致湍流特征及蒸发量研究存在不足。本文选择在沙山与湖泊,利用涡动相关系统观测近地层湍流运动,从湍流的角度分析地-气之间湍流输送及物质交换特征,并计算沙山和湖面蒸发量。以期能补充该地区相关研究,为巴丹吉林沙漠湖泊水循环研究提供基础依据。针对湖-山相间分布的地貌格局下湍流输送特征,选取沙山和湖面上同期观测到的湍流资料,对比研究了两种下垫面上近地层湍流相关参数和输送特点。结果表明陆面和湖面上的摩擦速度具有明显的昼夜变化,湖面上的摩擦速度要小于陆面。近地层大气湍流场有昼夜及季节变化,大气稳定度存在一定的差异。由于湖泊的存在,使局地大气层不稳定性加剧,加强了大气湍流强度,改变了局地大气流场。感热输送系数(CH)和动量输送系数(Cd)有明显的日变化,在同一种下垫面上,感热输送系数大于动量输送系数,在沙漠腹地地-气湍流通量交换中,感热交换比较活跃,湖-气界面上感热输送比动量输送重要。陆面和湖面湍流三维风速的标准差与稳定度之间均满足1/3次方律,满足普适函数,但湖面和陆面函数系数存在差异。湍流的Monin-Obukov相似理论在沙漠腹地基本能适用,局地各向同性理论同样满足。湍流协谱分析表明湖泊和周围沙山之间存在热量和水汽交换,并且均存在水汽向下输送的现象;湖面上各尺度湍涡对水汽通量输送的贡献大,而陆面则反之,各种尺度湍涡对感热通量输送的贡献大。湖一山相间的地貌格局对湍流输送产生影响。为了进一步探讨地-气之间能量与热量交换,通过分析观测数据发现,陆面和湖面辐射收支和湍流热通量存在差异。由于陆面和湖面性质不同,地表短波辐射(UR)和地表长波辐射(ULR)存在明显不同,导致辐射能量分配出现差异。湖泊储存能量的能力远大于裸露的陆面,加剧本地区地表能量分布的不均。除去两站的海拔的差异,巴丹吉林沙漠腹地这些湖泊得到的净辐射比裸露的陆面要大,湖泊在能量收支中的“绿洲效应”明显。在陆面上是感热通量大,潜热通量小,感热通量和潜热通量变化趋势一致;而湖面则是以潜热通量传输为主,感热通量小,感热通量和潜热通量呈负向变化。从能量平衡的角度来说,陆面吸收的太阳辐射主要用来加热大气和地表的土壤,而湖面吸收的太阳辐射热量主要是用来湖水蒸发。巴丹吉林沙漠中这些湖泊与沙山相间分布,在局地环流的作用下,有利于湖泊的水汽向沙山上输送,同时周围的沙山的存在,也有利于水汽的截留。陆面的土壤热通量占太阳净辐射很大的比例,土壤热储存的作用不可忽视,陆面上能量平衡能达80.90%;湖面平均湍流热通量要大于湖泊获得的净太阳辐射能,湖泊补给带来的能量不可忽视。两种下垫面上地-气间能量及热量交换存在明显差异。湖面和沙山蒸发速率差异较大。在湖.山地貌格局下,湖泊对局地水汽产生“绿洲效应”,湖面上的暖湿气流输送到周围的沙山,能加强了沙山的降水,但湖泊并不能直接增加湖面的降水量和降水强度。沙山的降水决定了其蒸发量的大小,沙山的降水入渗对地下水和湖泊补给贡献不大,湖泊补给主要是靠地下水补给。湖面上一年蒸发量累计可达1450 mm,是同期降水的十几倍,湖泊蒸发量可以用互补模型进行估算。对湖泊日蒸发量进行回归分析,最佳拟合方程是E=e0.1+0.24*(1-RH2)1/2*VPD*u[0.85*u/(u+2)]。

王瑶[6](2012)在《基于SEBS模型的黑河中游作物需水量研究》文中指出作物需水量是农田水循环的一个关键的方面,它也决定了在生态环境系统中的水份和热量的输入输出,定量对作物需水量进行估算是评价陆地生态系统生产力、区域用水量、作物的产量的基础,同时也是区域内研究气候变化的重要组成部分。本文利用定量遥感方法估算了黑河中游2009年的作物需水量。由于本研究区涉及黑河中游整个陆面范围,空间尺度较大,且研究区内地形复杂多变,土地利用类型也比较丰富,这给本研究带来了一定的难度。为了能够更好地达到本研究的目的,本研究在利用遥感蒸散发模拟模型(SEBS)对黑河中游作物需水量进行模拟和分析的同时,也使用了其他方法进行了作物需水量的估算,并探讨了遥感蒸散发模拟模型(SEBS)中相关的输入部分参数的敏感性,用来深入了解时空尺度上作物需水量的反演的理论基础和物理机制。依据最初的研究目的,我们收集和整理了2009年相关的遥感数据、气象数据和植被等数据,还有地面气象站点的验证资料,在对SEBS遥感模型的基础上,应用这一模型进行黑河中游作物需水量进行模拟。并在这基础上对作物需水量的时空分布格局和影响作物需水量的因子的敏感性进行了分析。本文主要在以下几个方面进行了比较深入的工作:(1)不同月份的蒸散发2009年4月至9月研究区月均蒸散发量分别为56.55mm,72.37mm,89.10mm,73.54mm,72.81mm,38.38mm,蒸散发量最大值出现在6月,最小值出现在9月,呈现先增加后减小的趋势。4月至9月的蒸散发量变化范围在86.06-641.64mm之间,东北部的酒泉地区及研究区中部的高台、临泽、张掖、山丹及河道周边的蒸散发量很高,东北部及西北部的荒漠地区蒸散发量明显小于农田,且从分布图上可看出耕地边界明显,与该地区的土地利用数据相吻合。(2)作物需水量时空分布2009年作物生长季四个生长阶段作物需水量差异很大,全区各阶段需水量平均值分别为53.61mm,226.38mm,72.32mm,80.77mm,生长初期作物需水量最小,占全生长期的11.56%,生长发育期作物需水量最大,生长发育期作物需水量占全生长期的48.83%,生长中期与生长末期作物需水量分别占全生长期的15.60%,17.42%。各生长阶段的作物需水量从大到小排列为:生长发育期>生长末期>生长中期>生长初期。生长初期、发育期、中期和末期各生长阶段的作物需水量日平均值分别为1.29mm、2.89mm、2.83mm和1.92mm。各生长阶段的日作物需水量从大到小排列为生长发育期>生长中期>生长末期>生长初期。黑河中游作物需水量的空间差异很大。在全生长期内,作物需水量整体分布具有从南向北递增的趋势。研究区内全生长期作物需水量在88.34-632.17mm之间,平均值为463.63mm,临泽、张掖、酒泉三地的作物需水量较高且很接近(560mm左右),高台地区的作物需水量为529.58mm,山丹、民乐的作物需水量较小,分别为510.33mm、491.24mm。(3)不同方法计算作物需水量结果PM-Kc法计算得出的各阶段作物需水量基本上大于SEBS模拟得出的结果。其中生长初期、生长发育期、生长中期和生长末期各阶段两种方法的日平均差值分别为:0.03mm、0.43mm、1.24mm,0.62mm。(4)SEBS模型输入参数敏感性分析通过分析发现日蒸散发对模型输入参数敏感性各不相同。分析黑河中游日蒸散发的平均效应可知:黑河中游日蒸散发对日均气温、日照时数和空气湿度的敏感性十分小,平均日蒸散发相对变化量不超过1%;黑河中游日蒸散发对风速、归一化植被指数、地表比辐射率、地表反照率的敏感性较小都不超过5%;黑河中游日蒸散发对覆盖度、地面气压、参考高度处气压和地表温度的敏感性大于20%。各参数敏感性从大到小依次为:地表温度>参考高度处气压>地面气压>覆盖度>风速>地表比辐射率>地表反照率>归一化植被指数>日照时数>空气湿度>日均气温。

江洪[7](2011)在《基于森林碳汇信息的福建省低碳发展研究》文中研究表明低碳发展是适应与减缓全球气候变化、实现人类社会可持续发展的重要理念与行动。森林作为陆地生态系统最主要的碳汇,是低碳发展的重要有机组成部分。估算我国区域尺度森林碳汇信息,进行经济发展与碳收支数量分析和低碳发展评价,有助于深刻认识当前森林碳汇在我国区域低碳发展中的重要作用,对于开展森林“增汇”行动促进区域可持续发展具有重要意义。对此,本论文在低碳发展理念的指导下,以福建省为例开展了以下主要研究:(1)森林碳汇估算。采用耦合遥感的过程机理模型BEPS(BorealEcosystem Productivity Simulator)估算福建省森林净初级生产力(NPP)。针对山区地形影响问题,创新性地提出了地形调节植被指数(TAVI)提高BEPS模型估算森林NPP的精度。研究结果表明,福建省森林NPP全年平均值为587.13gC/m2.a,全年累计达到46.77×106tC;福建省森林NPP空间分布与海拔密切相关,并与农民问题联系紧密。(2)经济发展与碳收支数量分析。通过对福建省各县市人均GDP与人均森林净生态系统生产力(NEP)、人均能耗碳排放、人均碳平衡量的数量分析,表明福建省大约45%的县市属于“碳汇型发展体”;人均碳平衡量与人均GDP表现为“U曲线发展形态”,而非环境库兹涅茨曲线关系;“U曲线漂移假说”推理认为随着低碳发展的不断推进,“U曲线关系”会向“0碳平衡量——高GDP”方向漂移,并逐步实现地区贫富差距的缩小。(3)低碳发展评价。根据低碳发展本质特征,从“经济发展、碳收支与社会和谐”三分量构建福建省低碳发展评价指标体系,采用熵值——模糊层次分析法确定评价指标权重,进行福建省各县市低碳发展评价与排序;提出“效度指数”分析不同评价指标对低碳发展评价结果的“作用力”。结果表明,武夷山市低碳发展指数(LCDI)最高;第三产业比重、人均森林NPP与人均能耗碳排放三项评价指标对福建省低碳发展指数的“作用力”较大。(4)森林“增汇”推进低碳发展建议。根据福建省低碳发展分析与评价结果,建议开展森林碳汇生态补偿、发展特色低碳森林产业、淡化“清洁发展机制”下森林碳汇交易等森林“增汇”措施,推进福建省低碳发展。

吴远龙[8](2010)在《基于改进的SEBS模型黄河三角洲蒸散发遥感反演及其时空变化研究》文中指出蒸散发是水循环过程中的一个重要参数,它影响地表降水和能量辐射的重新分配。有效地估算蒸散发能够为合理利用和分配水资源、深入了解不同植被覆盖和土地类型条件下的水循环状况提供科学依据。黄河三角洲地区位于渤海与东营市海陆交接处,土地广阔,有丰富的石油、天然气等资源。区域内有国际上重要的湿地之一——黄河三角洲湿地,具有中国暖温带最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统。研究黄河三角洲区域蒸散发对有效利用及管理本地区水资源,保护区域内生态系统稳定具有重要的指导意义。SEBS模型作为反演区域蒸散发的重要遥感方法,要求输入的参数少,反演精度较高,只要输入遥感影像、数字高程模型及部分气象数据就能反演卫星过境时的瞬时蒸散量,最后通过时间尺度扩展求得日均蒸散量。本文使用研究区气象数据、高程数据,根据SEBS模型基本原理,利用Landsat 5/TM、Landsat7/ETM+数据反演计算黄河三角洲蒸散发量。针对TM/ETM+数据特点和黄河三角洲区域地理概况,对模型所需的基本参数、计算方法进行合理简化、改进,使其在保证精度的基础上能够更加方便地计算蒸散发量。黄河三角洲地表蒸散发遥感反演研究主要从以下四个方面进行了深入系统的研究与分析:(1)模型计算原理分析及优化查阅相关文献资料,了解SEBS理论基础,整理各个参数计算方法及原理,同时结合黄河三角洲地区区域特征,对计算方法进行优化,去掉在此地区蒸散发计算中影响较小的参数,建立以这些计算方法为基础的黄河三角洲蒸散发遥感反演模型。(2)计算模型的实现根据SEBS理论和计算方法,使用C#语言,在Windows环境下编写程序,实现模型的计算与分析功能。编写的代码能够满足计算需求,有效地实现所需数据的计算,结果的分析,同时可以提取专题数据,并生成相应专题图。(3)计算结果的验证本文对计算结果的验证主要分两个方面:一方面对计算结果与其他模型进行比较,验证模拟结果的合理性;另一方面选取日时间尺度上的前人研究成果与本模型计算结果进行对比,验证计算结果的可靠性。(4)黄河三角洲蒸散发时空分布特征分析论文中对2003年、2005年、2007年5月份及2008年4月份黄河三角洲地区蒸散发进行计算,并在不同土地利用/土地覆盖及行政区域上对蒸散量进行时空变化特征分析,分析结果表明:黄河三角洲地区蒸散发受地表水分、地表温度、地表植被、风速、太阳辐射以及人类活动的影响较大,蒸散量分布表现自南向北递减,由沿海向内陆递减,南部农田灌溉区较大的空间分布规律,并且此地区五月份日平均蒸散量要多于四月份。

马耀明,姚檀栋,王介民[9](2006)在《青藏高原能量和水循环试验研究——GAME/Tibet与CAMP/Tibet研究进展》文中进行了进一步梳理“全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验研究”(GAME/Tibet)和“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验研究”(CAMP/Tibet)的加强期观测和长期观测已经进行了8年多,并取得了大量的珍贵资料和一系列研究成果。本文首先介绍了GAME/Tibet和CAMP/Tibet试验的科学目标、研究内容、试验区概况、仪器设置、观测时间及资料采集的情况,然后介绍了这两个试验在地气相互作用的观测研究、观测与卫星遥感资料相结合估算区域陆面过程参数和对青藏高原陆面过程的数值模拟及藏北高原降水的时空变化等方面的研究进展,同时指出了目前试验研究中所存在的问题并提出了解决问题的途经。

二、Remote sensing parameterization of the processes of energy and water cycle over desertification areas(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Remote sensing parameterization of the processes of energy and water cycle over desertification areas(论文提纲范文)

(2)青藏高原全天空条件下蒸散量卫星遥感估算研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 地基观测获取潜热通量/蒸散量的方法
        1.2.2 卫星遥感估算模型
        1.2.3 青藏高原蒸散发研究进展
    1.3 研究内容、研究目标和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标
        1.3.3 技术路线
        1.3.4 章节安排
第2章 基于站点观测的蒸散量估算及影响因子研究
    2.1 研究区概况
    2.2 观测数据基本信息
    2.3 地表能量通量的组合法估算
    2.4 数据处理过程
    2.5 水文气象参数与蒸散发的联系与耦合
    2.6 基于常规观测的实际蒸散发估算方案
    2.7 小结
第3章 青藏高原晴空条件下蒸散量的卫星遥感估算
    3.1 输入数据介绍及预处理
        3.1.1 站点数据
        3.1.2 驱动数据
        3.1.3 卫星遥感数据
    3.2 地表参数的估算及特征分析
        3.2.1 地表反照率
        3.2.2 植被指数
        3.2.3 植被覆盖度和地表比辐射率
    3.3 TESEBS模型和PT模型估算晴空条件下的蒸散发
        3.3.1 TESEBS模型方法
        3.3.2 PT模型方法
        3.3.3 晴空蒸散量的估算及校验
        3.3.4 模型对比及参数敏感性分析
    3.4 小结
第4章 青藏高原全天空地表温度和下行辐射通量估算
    4.1 站点数据和驱动数据
    4.2 卫星遥感数据和土壤属性数据
        4.2.1 光学遥感数据
        4.2.2 微波遥感数据
        4.2.3 土壤属性数据
        4.2.4 遥感数据的预处理
    4.3 地表温度反演、验证及特征分析
        4.3.1 基于穿透深度的地表温度卫星遥感模型
        4.3.2 反演结果验证
        4.3.3 地表温度时空分布特征
    4.4 下行太阳短波辐射和大气长波逆辐射估算
        4.4.1 改进的Heliosat算法
        4.4.2 CD99算法及参数校正
        4.4.3 估算结果验证及误差分析
        4.4.4 下行辐射通量时空分布特征
    4.5 小结
第5章 青藏高原全天空条件下蒸散量的卫星遥感估算
    5.1 全天空条件下的蒸散发估算与验证
        5.1.1 预处理
        5.1.2 估算效果验证
    5.2 时空分布特征
    5.3 误差来源分析
    5.4 小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 主要创新点
    6.3 问题和展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文

(3)南北疆典型小流域遥感蒸散发及生态耗水对比研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 蒸散发研究进展
        1.3.2 生态耗水研究进展
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 文章结构图
    1.5 本章小结
第二章 研究区概况与数据来源
    2.1 研究区概况
        2.1.1 呼图壁县概况
        2.1.2 策勒县概况
        2.1.3 研究区总体概况
    2.2 研究数据来源
        2.2.1 遥感数据
        2.2.2 气象数据
        2.2.3 其他数据
        2.2.4 实测数据及实验方案
    2.3 数据预处理
        2.3.1 辐射定标
        2.3.2 大气校正
        2.3.3 图像镶嵌与裁剪
        2.3.4 空间插值
    2.4 本章小结
第三章 SEBS蒸散遥感模型
    3.1 SEBS模型原理
        3.1.1 地表净太阳辐射通量
        3.1.2 土壤热通量
        3.1.3 感热通量
    3.2 蒸散发反演所需地表参数
        3.2.1 地表反照率
        3.2.2 归一化植被指数(NDVI)
        3.2.3 植被覆盖度
        3.2.4 地表比辐射率
        3.2.5 地表温度
    3.3 蒸散发时间尺度扩展
    3.4 本章小结
第四章 典型小流域的蒸散发遥感反演及其对比研究
    4.1 蒸散发的时空分布规律及其对比研究
        4.1.1 呼图壁县的蒸散发遥感反演
        4.1.2 策勒县的蒸散发遥感反演
        4.1.3 蒸散发的时空分布规律及其对比研究
    4.2 蒸散发结果验证
    4.3 蒸散发与地表参数的相关性分析
        4.3.1 气象因子对ET的影响
        4.3.2 NDVI对ET的影响
        4.3.3 环境因子对ET的影响
    4.4 本章小结
第五章 典型小流域的生态耗水计算及其对比研究
    5.1 土地利用现状统计分析
    5.2 不同土地利用类型生态耗水计算
    5.3 不同土地利用类型生态耗水对比分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 特色之处
    6.3 展望
参考文献
在读期间发表论文和科研情况
致谢

(4)塔里木河湿地生态需水量及植被变化特征(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 研究背景、立题依据
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 立题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 河流需水方法研究
        1.2.2 湿地需水方法研究
        1.2.3 输水前后植被变化特征研究
    1.3 小结
2. 研究区概况
    2.1 自然地理概况
        2.1.1 研究区地理位置
        2.1.2 自然地理概况
        2.1.3 气候特征和水文条件
        2.1.4 土壤和动植物类型
    2.2 社会经济概况
    2.3 主要生态环境问题
        2.3.1 水资源短缺
        2.3.2 洪涝频发
        2.3.3 植被衰退
        2.3.4 生物多样性破坏严重
        2.3.5 湿地功能下降
        2.3.6 沙漠化严重
    2.4 小结
3. 研究内容、方法和技术路线
    3.1 研究内容
        3.1.1 塔里木河径流变化特征
        3.1.2 湿地生态需水量研究
        3.1.3 输水后塔里木河下游植被变化特征
    3.2 研究方法
        3.2.1 蒙大拿法改进
        3.2.2 遥感反演法
        3.2.3 等级分类法
        3.2.4 植被样方调查
    3.3 技术路线
    3.4 小结
4. 塔里木河径流变化特征
    4.1 塔里木河流域气候变化特征
        4.1.1 塔里木河流域气温变化特征
        4.1.2 塔里木河流域降水量变化特征
        4.1.3 塔里木河流域水汽压变化特征
        4.1.4 塔里木河流域风速变化特征
    4.2 塔里木河上游来水特征
    4.3 塔里木河径流变化特征
        4.3.1 塔里木河径流年际变化特征
        4.3.2 塔里木河径流月季变化特征
    4.4 蒙大拿法改进
        4.4.1 河流生态需水概念
        4.4.2 河流生态需水研究
        4.4.3 河流生态需水方法
        4.4.4 塔里木河生态需水量方法研究
    4.5 小结
5 台特玛湖湿地生态需水量研究
    5.1 台特玛湖湿地特征
        5.1.1 台特玛湖湿地植被特征
        5.1.2 台特玛湖湿地水质特征
        5.1.3 台特玛湖湖面面积变化情况
    5.2 台特玛湖湿地生态水量估算
        5.2.1 台特玛湖湿地植被需水量估算
        5.2.2 台特玛湖湿地土壤需水量估算
        5.2.3 台特玛湖湿地动植物栖息地需水量估算
        5.2.4 台特玛湖湿地生态需水量结果
    5.3 小结
6. 输水对塔里木河下游植被特征的影响
    6.1 输水特征
    6.2 输水后塔里木河下游地下水水质及矿化度变化特征
    6.3 输水后塔里木河下游植被特征变化
        6.3.1 输水后漫溢与未漫溢地区植物种类对比
        6.3.2 输水后漫溢与未漫溢地区植物多样性对比
        6.3.3 输水后漫溢与未漫溢地区胡杨胸径对比
    6.4 输水前后地下水埋深变化特征
    6.5 小结
7. 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
    7.3 创新点
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录清单
致谢

(5)基于观测的巴丹吉林沙漠地—气水热交换研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 地-气相互作用研究进展
    1.3 水面蒸发研究进展
    1.4 巴丹吉林沙漠研究进展
    1.5 研究内容及研究方法
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 论文结构
第二章 研究区概况、观测试验介绍
    2.1 研究区概况
    2.2 观测试验介绍
        2.2.1 观测站点
        2.2.2 观测仪器
第三章 涡度相关技术、数据处理和质量控制
    3.1 涡度相关技术
    3.2 数据的处理和质量控制
        3.2.1 坐标轴旋转
        3.2.2 超声虚温订正
        3.2.3 WPL校正
        3.2.4 频率响应校正
        3.2.5 确定湍流通量的平均时长
        3.2.6 数据质量控制与插补
    3.3 本章小结
第四章 湍流相关参数及运动特征
    4.1 摩擦速度
    4.2 大气稳定度
    4.3 湍流强度
    4.4 湍流动能
    4.5 总体输送系数
    4.6 湍流方差特征
    4.7 湍流谱分析
    4.8 通量贡献区代表性分析
    4.9 本章小结
第五章 两种下垫面上地-气之间能量、热量交换
    5.1 陆面和水面能量收支分析
        5.1.1 各种辐射通量的年变化
        5.1.2 各种辐射的平均日变化和季节变化
    5.2 土壤温度和湖面温度的变化特征
        5.2.1 土壤温度变化特征
        5.2.2 湖面温度变化特征
    5.3 陆面和湖面上的地-气热量交换
    5.4 向下输送潜热可靠性的分析
    5.5 土壤热通量与陆面能量平衡
    5.6 本章小结
第六章 两种下垫面上水汽及蒸发量
    6.1 大气中的水汽
    6.2 降水
    6.3 蒸发
        6.3.1 蒸发量的季节变化
        6.3.2 蒸发量的日变化
        6.3.3 蒸发影响因子分析
    6.4 沙山上降水入渗分析
    6.5 蒸发互补模型的应用
    6.6 湖面蒸发量的拟合
    6.7 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 不足与展望
        7.3.1 不足
        7.3.2 展望
参考文献
作者简历
致谢

(6)基于SEBS模型的黑河中游作物需水量研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究思路和内容
    参考文献
第二章 研究区概况与数据收集
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地质地貌
        2.1.2 气候特征
        2.1.3 土壤
        2.1.4 植被
        2.1.5 水文概况
        2.1.6 社会经济概况
        2.1.7 主要生态环境问题
    2.2 数据收集
        2.2.1 遥感数据
        2.2.2 地面气象数据
        2.2.3 空间地理数据
    参考文献
第三章 模型介绍与数据处理
    3.1 模型介绍
    3.2 数据处理
        3.2.1 遥感数据
        3.2.2 气象数据
        3.2.3 土地利用数据
    参考文献
第四章 黑河中游蒸散发模拟
    4.1 陆面参数反演
        4.1.1 地表反照率
        4.1.2 地表比辐射率
        4.1.3 归一化植被指数
        4.1.4 地表温度
    4.2 黑河中游陆面参数反演
        4.2.1 地表反照率
        4.2.2 地表比辐射率
        4.2.3 归一化植被指数
        4.2.4 地表温度
    4.3 蒸散发的估算
        4.3.1 蒸发比的模拟
        4.3.2 净辐射通量的模拟
        4.3.3 潜热通量的模拟
        4.3.4 日蒸散发的估算
    4.4 日蒸散发量的验证
    参考文献
第五章 黑河中游作物需水量时空分布规律
    5.1 时间尺度扩展
    5.2 黑河中游蒸散发量时空分布
    5.3 黑河中游作物需水量时空分布
        5.3.1 划分作物生长期
        5.3.2 作物需水量空间分布
    5.4 PM-Kc方法与SEBS方法比较
        5.4.1 PM-Kc作物需水量计算方法
        5.4.2 两种方法作物需水量比较
    参考文献
第六章 SEBS模型参数敏感性分析
    6.1 日均气温、日照时数和空气湿度的的影响
    6.2 风速的影响
    6.3 地面气压的影响
    6.4 参考高度处气压的影响
    6.5 归一化植被指数的影响
    6.6 覆盖度的影响
    6.7 地表温度的影响
    6.8 地表比辐射率的影响
    6.9 地表反照率的影响
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 不足与展望
在学期间的硏究成果
致谢

(7)基于森林碳汇信息的福建省低碳发展研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 低碳发展
        1.2.2 森林碳汇估算
        1.2.3 数量分析方法
        1.2.4 模糊层次分析法
    1.3 研究区概况
    1.4 研究方案
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容与技术路线
        1.4.3 关键问题与解决办法
    1.5 论文框架
    1.6 创新与特色
第二章 低碳发展与森林碳汇
    2.1 低碳发展
        2.1.1 低碳发展的历史背景
        2.1.2 低碳发展的理论基础
        2.1.3 低碳发展的目标与内涵
        2.1.4 低碳发展的技术基础
    2.2 森林碳汇
        2.2.1 森林
        2.2.2 森林碳汇指标
        2.2.3 森林碳汇的基本特性
    2.3 “碳”公约与政策
    2.4 本章小结
第三章 森林碳汇模型估算
    3.1 BEPS 模型
        3.1.1 BEPS 模型基本框架
        3.1.2 碳循环子模型
    3.2 BEPS 模型改进
        3.2.1 植被指数
        3.2.2 地形调节植被指数
        3.2.3 基于 TAVI 的森林分类信息获取
        3.2.4 基于 TAVI 的森林叶面积指数估算
    3.3 森林 NPP 估算与验证
        3.3.1 基础数据处理
        3.3.2 模型运算与结果
        3.3.3 森林 NPP 估算结果验证
        3.3.4 森林 NPP 模型估算不确定性分析
    3.4 森林 NPP 分析
        3.4.1 空间分析
        3.4.2 经济社会分析
    3.5 本章小结
第四章 基于森林碳汇信息的经济发展与碳收支数量分析
    4.1 数据处理
        4.1.1 经济数据
        4.1.2 能耗数据
        4.1.3 森林碳汇数据
    4.2 经济发展与碳收支数量分析
    4.3 U 曲线发展形态及成因
        4.3.1 U 曲线发展形态
        4.3.2 U 曲线发展形态成因
    4.4 U 曲线漂移假说
    4.5 本章小结
第五章 基于森林碳汇信息的低碳发展评价
    5.1 低碳发展评价指标体系
        5.1.1 可持续发展评价指标体系构建模式
        5.1.2 低碳发展评价指标体系构建
    5.2 评价指标数据获取
    5.3 评价指标数据分析
        5.3.1 评价指标相关性检验
        5.3.2 评价指标数据标准化
        5.3.3 评价指标鉴别力检验
    5.4 评价指标权重的确定
        5.4.1 确定评价指标权重的方法
        5.4.2 模糊层次分析法确定指标权重
        5.4.3 熵值法确定指标权重
        5.4.4 熵值——FAHP 组合法确定指标权重
    5.5 低碳发展评价结果与分析
        5.5.1 福建省低碳发展评价结果
        5.5.2 评价指标对评价结果“作用力”分析
    5.6 本章小结
第六章 森林“增汇”推进低碳发展建议
    6.1 淡化 CDM 森林碳汇交易
    6.2 推动森林碳汇生态补偿
    6.3 发展特色低碳森林产业
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
在学期间研究成果及发表的学术论文

(8)基于改进的SEBS模型黄河三角洲蒸散发遥感反演及其时空变化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外研究进展
        1.2.2 主要蒸散发模型
        1.2.3 黄河三角洲蒸散发研究概况
    1.3 区域蒸散发研究中存在的问题
        1.3.1 地表特征参数的遥感反演
        1.3.2 遥感反演中的尺度问题
    1.4 论文研究思路和主要内容
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 研究区域概况及数据准备
    2.1 研究区概况
        2.1.1 自然地理状况
        2.1.2 社会发展概况
    2.2 数据准备
第三章 蒸散发遥感反演
    3.1 SEBS 遥感反演模型
    3.2 Landsat 遥感数据
    3.3 地表温度遥感反演
        3.3.1 地表温度遥感算法综述
        3.3.2 TM 数据温度反演
    3.4 地形因素对温度的影响分析
    3.5 模型参数计算
        3.5.1 地表净辐射量R_n
        3.5.2 感热通量H
        3.5.3 土壤热通量G
        3.5.4 潜热通量λET
        3.5.5 蒸散量时间尺度扩展
    3.6 数据预处理
        3.6.1 气象数据预处理
        3.6.2 遥感数据预处理
    3.7 模型实现
        3.7.1 C#开发环境
        3.7.2 设计原理
第四章 蒸散发计算与分析
    4.1 模型数据
    4.2 部分地表参数计算结果
        4.2.1 地表反照率
        4.2.2 地表温度
        4.2.3 归一化植被指数和土壤调整植被指数
    4.3 结果验证
        4.3.1 不同模型的计算结果对比
        4.3.2 与其他学者计算结果对比
    4.4 蒸散发时空变化特征分析
        4.4.1 净辐射总量分布分析
        4.4.2 蒸散发时空分布分析
        4.4.3 不同土地覆盖类型蒸散量分析
        4.4.4 不同行政区域蒸散量分析
        4.4.5 蒸散发时空变化综合分析
结论与讨论
    1 主要结论
    2 本文主要创新点
    3 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(9)青藏高原能量和水循环试验研究——GAME/Tibet与CAMP/Tibet研究进展(论文提纲范文)

1 引言
2 GAME/Tibet和CAMP/Tibet项目试验概况
3 研究结果
    3.1 地气相互作用的观测研究
    3.2 观测与卫星遥感资料相结合估算区域陆面过程参数
    3.3 青藏高原陆面过程的数值模拟
    3.4 藏北高原上降水的变化
4 结语

四、Remote sensing parameterization of the processes of energy and water cycle over desertification areas(论文参考文献)

  • [1]新疆黑戈壁地区地表辐射与能量演变特征及多源资料适用性研究[D]. 赵雪赏. 新疆大学, 2021
  • [2]青藏高原全天空条件下蒸散量卫星遥感估算研究[D]. 邹宓君. 中国科学技术大学, 2020(11)
  • [3]南北疆典型小流域遥感蒸散发及生态耗水对比研究[D]. 陆婷. 新疆大学, 2018(12)
  • [4]塔里木河湿地生态需水量及植被变化特征[D]. 闫虎. 北京林业大学, 2015(12)
  • [5]基于观测的巴丹吉林沙漠地—气水热交换研究[D]. 胡文峰. 兰州大学, 2015(02)
  • [6]基于SEBS模型的黑河中游作物需水量研究[D]. 王瑶. 兰州大学, 2012(09)
  • [7]基于森林碳汇信息的福建省低碳发展研究[D]. 江洪. 福州大学, 2011(06)
  • [8]基于改进的SEBS模型黄河三角洲蒸散发遥感反演及其时空变化研究[D]. 吴远龙. 中国石油大学, 2010(04)
  • [9]青藏高原能量和水循环试验研究——GAME/Tibet与CAMP/Tibet研究进展[J]. 马耀明,姚檀栋,王介民. 高原气象, 2006(02)

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荒漠化地区能量和水循环过程的遥感参数化
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