检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：马宗瀚中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院)

学位级别：博士

地表蒸散是农田生态系统中水资源耗散的重要形式。研究农田作物蒸散模型,是掌握作物耗水规律,提升灌溉效率与区域农业水资源管理效率的重要途径。现有的主流蒸散模型在地块尺度的应用受到可用数据限制、像元尺度效应等影响,数据表征能... 详细信息

地表蒸散是农田生态系统中水资源耗散的重要形式。研究农田作物蒸散模型,是掌握作物耗水规律,提升灌溉效率与区域农业水资源管理效率的重要途径。现有的主流蒸散模型在地块尺度的应用受到可用数据限制、像元尺度效应等影响,数据表征能力和精度还有较大提升空间。针对地块尺度的地表参量特征,需要突破现有能量平衡蒸散模型对热红外遥感数据的需求,从蒸散机理出发开展高分辨率地块尺度蒸散模型研究,建立完整高精度的地块蒸散估算系统理论,增强农田水资源管理能力。本研究针对地块蒸散特性,从蒸散的影响机制出发,考察不同尺度下的蒸散变化驱动因子差异,结合地块尺度下的地表参量空间变异性,构建了两种地块蒸散监测模型。进行以下几项研究:(1)研究分析了地块尺度的气象要素及地表参量的空间异质性。结果显示气象因子在农田区域1公里像元尺度和亚像元尺度的空间分布差异性较低。在构建地块尺度蒸散模型时,可以忽略在公里尺度气象条件的差异性在代表地块蒸散差异性的分配因子中的影响。高分辨率遥感地表参数的空间变异性分析结果显示,不同遥感参数的空间变异性存在差异,归一化植被指数NDVI在植被、裸地混合像元区域的空间变异性较高,在植被覆盖度较高,非植被占比低的区域较低,地表反照率albedo的变异系数较低。地表含水量LSWI的变异系数高于NDVI与albedo,且在植被覆盖度较高,NDVI空间变异性较弱的区域依旧存在高变异系数,表明LSWI的空间分布更为复杂,其表征的地表含水状态在构建地块尺度蒸散模型,尤其是对地表含水量敏感的模型不能忽略。地表温度LST的变异系数较高,在没有直接获取高分辨率LST数据的前提下,基于LST的蒸散计算会引入较大的不确定性。(2)构建了不依赖于热红外地表温度的农田地块尺度蒸散估算模型。基于植被生理活动机制,利用导度模型耦合了植被光合作用固碳与蒸腾过程,采用哨兵2号卫星获取的高分辨率光学遥感数据与气象数据构建了不依赖于热红外地表温度的农田地块尺度蒸散估算模型。通过植被生理过程与环境变量的交互关系进行了蒸散机理揭示与模拟,能够用于研究气候变化背景下生态系统功能与植被碳水消耗策略等。基于植被生理特征和地表辐射条件,采用对日尺度的时间变化不敏感的NDVI与albedo作为模型的遥感输入数据,避免了多数模型的多尺度数据融合过程带来的不确定性。(3)地块蒸散分配算法。研究明确了在下垫面平坦的农田区域,导致地块尺度蒸散空间异质性的主要因素是不同地块的植被状况和土壤含水量,分别采用植被覆盖度与地表水分指数描述。基于对作物生理过程与地表含水量的数值模拟,采用哨兵2卫星波段10米分辨率数据发展了高分辨率的蒸散空间分配因子。模型在海河流域和黑河流域的验证结果较好。综合结果表明地块蒸散分配模型的精度能够与作为输入数据的蒸散产品保持一致并有所提升,在输入数据的精度有保证的前提下可以获取准确的地块蒸散结果。(4)地块尺度蒸散模型敏感性分析。针对耦合碳水过程的蒸散模型敏感性分析显示,蒸散对温度的变化最敏感,其次是二氧化碳浓度变化和植被可利用短波辐射变化。基于不同尺度的遥感源输入数据评价碳水耦合模型的计算结果精度差异进行了模型尺度效应评价,综合验证结果表明研究区的尺寸影响蒸散计算的尺度效应。模型机理对比证明碳水耦合模型适用于对单一植被区与裸地较差分布区域的蒸散估算,在应用到复杂地表时需要考虑不同植被类型的生理生态过程进行模型标定。地块蒸散分配模型能够满足对平坦区域复杂下垫面的蒸散空间尺度扩展需求,在应用到地表崎岖,海拔变化明显的区域需要对蒸散分配因子进行调整,增添对空间分布异质性的蒸散影响因子部分。

关键词：蒸散模型遥感农业耗水地块尺度

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基于线性双源遥感蒸散模型的作物估产——以河套灌区为例

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科学技术与工程 2022年第5期22卷 1821-1828页

作者：杜鑫苏涛安徽理工大学空间信息与测绘工程学院淮南232001 安徽理工大学矿山采动灾害空天地协同监测与预警安徽普通高校重点实验室淮南232001 安徽理工大学矿区环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心淮南232001

为探究干旱与半干旱地区作物生育期用水,估算作物产量和优化配置作物灌溉制度,以河套灌区为研究对象,基于Landsat 8遥感影像数据提取一定时序植被指数监测主要农作物种植结构,利用MODIS数据及改进线性双源遥感蒸散模型,预测研究区作物... 详细信息

为探究干旱与半干旱地区作物生育期用水,估算作物产量和优化配置作物灌溉制度,以河套灌区为研究对象,基于Landsat 8遥感影像数据提取一定时序植被指数监测主要农作物种植结构,利用MODIS数据及改进线性双源遥感蒸散模型,预测研究区作物在不同生育期蒸散量并使用常用水分生产函数模型进行主要作物玉米估产分析。结果表明:研究区近年来作物种植面积相对稳定,其中玉米种植量最多,葵花其次,小麦最少;研究区玉米在初期、中期、旺盛期和末期4个生长阶段平均日蒸散分别为2.0、3.09、4.2和2.79 mm/d,R^(2)分别为0.6601、0.7617、0.7701和0.7219;水分生产函数估产模型中Stewart模型在研究区模拟效果较好,其中临河区2016年玉米估产量为11018.5 kg/hm^(2),相对误差为6.82%。该研究可作为干旱区作物生育期监测及估产的重要方法之一,为灌区科学灌溉提供依据。

关键词：植被指数蒸散模型作物估产水分生产函数遥感反演

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土壤-植被-大气系统水和热传输机理及区域蒸散模型(英文)

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中国科学院研究生院学报 2004年第4期21卷 562-567页

作者：张永强刘昌明于强中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤植被大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合导度蒸散... 详细信息

在不同空间和时间尺度上建立了估算土壤植被大气系统水、热传输的模型 ,并且在华北平原中国科学院两个农业生态试验站设计了 3个试验 ,验证模型的精度和有效性 .第一个模型是基于瞬时通量观测基础上建立的植被冠层光合导度蒸散耦合模型 ,它模拟的结果与涡度相关系统测定结果比较一致 ;第二个模型为一维 3层的土壤水量平衡模型 ,此模型成功用于模拟 1 998— 2 0 0 3年度太行山山前平原不同灌溉条件下的土壤水分深层入渗和蒸散过程 ;第三个模型为区域能量通量和日蒸散模型 ,它基于卫星遥感数据和地面同步观测而建立 ,本模型可以监测区域地表的干旱状况 ,用于估算区域能量通量和日蒸散 .

关键词：土壤-植被-大气系统水热传输机理蒸散模型

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太行山山前平原地区塑料大棚茄子耗水特性及蒸散模型构建

太行山山前平原地区塑料大棚茄子耗水特性及蒸散模型构建

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作者：梁志国新疆农业大学

学位级别：硕士

华北地区水资源匮乏,河北省是其中典型。近年来地下水被过度开采,未来水资源亏缺还有可能恶化,这对河北省的农业发展是一个很大的挑战。研究作物需水规律,构建作物蒸散模型,实现作物耗水精准预测,对水分进行精准管理,节约水资源,提高水... 详细信息

华北地区水资源匮乏,河北省是其中典型。近年来地下水被过度开采,未来水资源亏缺还有可能恶化,这对河北省的农业发展是一个很大的挑战。研究作物需水规律,构建作物蒸散模型,实现作物耗水精准预测,对水分进行精准管理,节约水资源,提高水分利用效率是非常必要的。本研究以圆茄嫁接品种‘茄杂2号’为试材,砧木为‘托鲁巴姆’。采用膜下滴灌进行灌溉,在全生育期内以田间持水量（Field Capacity）为基准,分别设W1处理:土壤水分含量为50%～55%FC,W2处理:土壤水分含量为60%～65%FC,W3处理:土壤水分含量为70%～75%FC,W4处理:土壤水分含量为80%～85%FC,W5处理:土壤含水量为90%～95%FC 5个土壤水分含量条件,每个处理3次重复,探究不同土壤水分含量条件下塑料大棚茄子的生长状况和耗水特性,并在此基础上对塑料大棚茄子耗水模型进行了研究。主要研究结果如下:1.不同土壤水分含量条件下,茄子株高、茎粗、叶面积和干物质量的积累随土壤水分含量升高呈现先增加后降低的变化趋势;土壤水分含量为80%～85%FC之间时,茄子长势最好,株高、茎粗、叶面积和干物质量的积累均为最高;当土壤含水量低于75%FC或高于90%FC时,茄子出现生长受水分胁迫影响的现象,影响茄子生长。2.不同土壤水分含量条件下,茄子果实中可溶性固形物含量、可溶性糖含量随着土壤水分含量的增加而降低,线性相关较为显著;随着土壤水分含量的增加,茄子果实中维生素C和硝酸盐的含量呈现先降低后升高的变化趋势。3.不同土壤水分含量条件下,茄子单果重、单株结果个数和产量随土壤水分含量的增加均呈现先增后减的变化趋势;茄子产量和水分利用效率均和耗水量呈开口向下的二次函数抛物线关系;土壤水分含量为80%～85%FC之间时,茄子果实单果重、产量均最大,分别为481.84 g和101029.91 kg·hm-2,该条件下茄子耗水量为279.41 mm,水分利用效率为36.21kg·m-3,较土壤水分含量为90%～95%FC条件下节水25.34%,较土壤水分含量为70%～75%FC条件下产量提高30.54%。4.在不同土壤水分含量条件下,茄子全生育期耗水量为110.20～341.83 mm,耗水强度为1.08～3.42 mm·d-1;茄子阶段耗水量随土壤水分含量增加而增加,结果期最大、苗期次之、开花坐果期最小;苗期、开花坐果期和结果期的耗水强度分别为0.94～1.18 mm·d-1、0.88～2.32mm·d-1、1.00～4.09 mm·d-1;土壤水分含量维持在80%～85%FC时,减少茄子的无效水消耗,提高水分利用效率。5.在茄子全生育期内,塑料大棚内日均温度和相对湿度（HR）呈负相关性,日均光子通路密度越大,塑料大棚内温度越高,相对湿度越低;茄子作物系数与茄子叶面积指数呈线性关系,且相关性显著;利用叶面积指数与作物系数间的关系,结合修正后的P-M蒸散模型构建非水分胁迫下塑料大棚茄子蒸散量估算模型;经检验蒸散量实测值与模拟值的平均误差为17.52%,两者线性回归方程的决定系数R2=0.96;塑料大棚茄子的土壤水分胁迫系数与土壤水分含量呈线性关系,回归系数为2.12,决定系数为R2=0.96。

关键词：茄子需水规律水分利用效率蒸散模型产量品质

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华北平原农田蒸散模型及其下垫面特征参数研究

华北平原农田蒸散模型及其下垫面特征参数研究

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作者：赵全胜中国农业科学院

学位级别：硕士

华北平原的农业生产在全国居于举足轻重的地位，水资源已成为抑制该地区发展的重要因素。解决水资源短缺的根本出路，是大力发展规模化农业高效节水技术，实施合理用水、节约用水。这些地区农业水资源的消耗主要以农田蒸散为主，而农田... 详细信息

华北平原的农业生产在全国居于举足轻重的地位，水资源已成为抑制该地区发展的重要因素。解决水资源短缺的根本出路，是大力发展规模化农业高效节水技术，实施合理用水、节约用水。这些地区农业水资源的消耗主要以农田蒸散为主，而农田生态系统蒸散过程的研究对进一步了解土壤水分运移、植物水分传递、土壤和植物、大气之间的水汽交换具有重要意义。因此，较为准确的农田蒸散的测定和估算就成为一项必不可少的工作。本试验于2002年10月至2004年6月在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行，采用先进的涡度相关技术对影响农田蒸散量下垫面的潜热、显热、净辐射、土壤热通量等进行实时的动态观测和资料采集，并结合冠层温度的观测，着重分析了农田蒸散下垫面特征参数中冠层温度和冠气温差的变化规律，建立了农田蒸散与冠气温差的模型。结论如下： 1)冠气温差(Tc—Ta)作为农田蒸散(ET)估算模型下垫面参数，具有特定条件下的可行性。 2)以冠气温差作为下垫面参数，既可估算特定天气条件下的农田蒸散，也可反演土壤含水量的状况，可作为对地观测中的一个关键中间参数。 3)影响冠气温差(Tc—Ta)主要因素有：净辐射通量，土壤相对含水量，波文比等，其基本规律为：冠气温差与0-50cm土层土壤相对含水量具有极好的相关性，利用冠气温差可以监测0-50cm土层土壤含水量：晴天波文比值与冠气温差具有显著的指数相关关系，根据正午前后的波文比值的变化，可以初步判断农田冠层温度值的高低。

关键词：农田蒸散蒸散模型冠气温差冠层温度

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2种时间尺度下稻田蒸散模型比较

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江苏农业科学 2019年第5期47卷 238-243页

作者：李谦景元书李轲气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室/南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044

准确估算稻田蒸散量,对于提高稻田灌溉管理精度和水资源利用效率具有重要意义。根据波文比系统与自动气象站实测数据,利用FAO-Penman-Monteith、FAO-17-Penman以及Priestley-Taylor模型对稻田蒸散量进行模拟,探究2种时间尺度上蒸散模型... 详细信息

准确估算稻田蒸散量,对于提高稻田灌溉管理精度和水资源利用效率具有重要意义。根据波文比系统与自动气象站实测数据,利用FAO-Penman-Monteith、FAO-17-Penman以及Priestley-Taylor模型对稻田蒸散量进行模拟,探究2种时间尺度上蒸散模型对蒸散量的估算精度差别。结果表明,各模型估算值与波文比计算值的整体变化趋势一致,但逐时、逐日尺度上各模型估算蒸散值与实测值的拟合效率差别明显。逐时尺度上,Priestley-Taylor模型的拟合效率较高,FAO-PM模型次之,FAO-17-Penman模型的最差。但在逐日尺度上,FAO-PM模型和Priestley-Taylor模型的拟合效率均较高,FAO-17-Penman模型的最差。研究结果对于局地地区在不同时间尺度上选取合适蒸散模型具有一定的指导意义。

关键词：稻田逐时逐日蒸散模型

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低定额灌溉条件下农田土壤水蒸散模型的研究

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华北水利水电学院学报 2000年第1期21卷 20-23页

作者：韩雄张强安静华山西省农科院土壤肥料研究所山西太原030031 水利部山西水利水电勘测设计研究院山西太原030031

在低定额灌溉条件下 ,农田土壤水分常处在水分胁迫条件下 ,对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究 ,在水分胁迫下实际蒸散量 (ET)与潜在蒸散量 (ETm)之间关系为 :ET =KW·ETm·KW,与根层土壤有效水含量具有直线相关性 .... 详细信息

在低定额灌溉条件下 ,农田土壤水分常处在水分胁迫条件下 ,对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究 ,在水分胁迫下实际蒸散量 (ET)与潜在蒸散量 (ETm)之间关系为 :ET =KW·ETm·KW,与根层土壤有效水含量具有直线相关性 .模型中考虑根系分布的影响 ,能明显提高模型精度 ,为低定额灌溉确定农田实际耗水量提供科学依据。

关键词：低定额灌溉蒸散模型农田灌溉土壤水蒸散

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一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法

一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法

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作者：杨永民龙爱华邓晓雅刘宏鑫黄诗峰杨昆辛景峰李蓉朱鹤马建威孙亚勇江威 100048 北京市海淀区车公庄西路20号

本发明提出一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法，特别是结合遥感短波红外波段信息构建了可刻画下垫面水分变化特征的光学指数，基于提出的光学指数构建了区域蒸散发的参数化模型。本发明提出的遥感蒸散模型构建方法可改进传统蒸散... 详细信息

标准号: CN113642191B

本发明提出一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法，特别是结合遥感短波红外波段信息构建了可刻画下垫面水分变化特征的光学指数，基于提出的光学指数构建了区域蒸散发的参数化模型。本发明提出的遥感蒸散模型构建方法可改进传统蒸散发参数化模型对下垫面土壤水分状况考虑不足的问题，可提高干旱区蒸散发模型在干旱区的估算精度。本发明可服务于农业灌区管理、农业用水效率评估、区域生态环境修复、农业节水、区域人类取用水活动影响评估、灌区现代化管理等方面的应用领域。

关键词：构建遥感参数化模型光学指数蒸散模型干旱区下垫面散发短波红外波段区域生态环境土壤水分状况现代化管理灌区管理活动影响农业节水农业用水水分变化效率评估信息构建短波灌区估算刻画修复评估改进服务

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一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法

一种基于短波红外的遥感蒸散模型构建方法

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作者：杨永民龙爱华邓晓雅刘宏鑫黄诗峰杨昆辛景峰李蓉朱鹤马建威孙亚勇江威 100048 北京市海淀区车公庄西路20号

标准号: CN113642191A

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一种改进混合型线性双源遥感蒸散模型及其应用

一种改进混合型线性双源遥感蒸散模型及其应用

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作者：柳锦宝顿玉多吉刘志红卢晓宁仙巍 610225 四川省成都市西南航空港经济开发区学府路一段24号

本发明属于环境测定技术领域，公开了一种改进混合型线性双源遥感蒸散模型及其应用；根据能量平衡原理和线性双源遥感蒸散模型，对影响蒸散的关键物理参数进行简化和优化，改进了混合型线性双源遥感蒸散模型。利用地表蒸散和干旱之间的... 详细信息

标准号: CN112988926A

本发明属于环境测定技术领域，公开了一种改进混合型线性双源遥感蒸散模型及其应用；根据能量平衡原理和线性双源遥感蒸散模型，对影响蒸散的关键物理参数进行简化和优化，改进了混合型线性双源遥感蒸散模型。利用地表蒸散和干旱之间的关系，分析四川省蒸散和干旱的时空变化特征。针对干旱与蒸散之间的关系，基于改进的混合型线性双源遥感蒸散模型，从地表能量和水分平衡角度分析了四川省近15年陆表蒸散和干旱变化特征。实现了基于互联网+和GIS技术的地表蒸散Web发布控制系统。基于互联网+和GIS技术将地表蒸散数据进行网络发布，结合互联网优势，更加高效便利地实现了蒸散数据的实时发布和动态管理。

关键词：蒸散模型双源遥感干旱地表互联网发布控制系统能量平衡原理改进变化特征地表能量动态管理环境测定角度分析时空变化实时发布水分平衡网络发布物理参数便利应用优化分析

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