蒸散发(Evapotranspiration,ET)是地表水循环和能量循环的关键纽带,准确、定量地估算区域ET对于理解陆-气相互作用、全球气候变化等至关重要。MOD16模型基于Penman-Monteith(P-M)方程,是一种获取区域ET的重要遥感模型。然而,MOD16模型没有直接利用土壤水分信息,而是通过相对湿度(Relative Humidity,RH)、饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)、叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)等间接表达土壤水分信息的作用,这可能会给区域ET的估算带来一些不确定性。该研究将归一化水指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)作为土壤水分信息的补充项,对MOD16模型的地表阻抗进行修正,以改进MOD16模型(改进后的模型为MOD16-sm),并将改进后的模型在中国西北干旱区绿洲进行验证和应用。模型验证包括模拟值与观测值的对比及误差分析。模拟值与观测值的对比分析结果表明,MOD16-sm模型获取的ET精度较高,决定系数(Coefficient of Determination,R2)为0.77,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为0.8 mm/d,平均绝对误差(Mean Absolute Deviation,MAE)为0.46 mm/d;误差分析结果显示,MOD16-sm模型估算结果的误差控制优于MOD16模型,结合模拟值与观测值的对比分析可知,MOD16-sm模型改善了MOD16模型的部分高估现象,MOD16-sm模型能更好地反映土壤水分对ET的影响。模型应用包括ET估算值的空间分布分析及ET估算值的频率分布统计。对MOD16-sm模型的估算结果进行空间分析发现,高植被覆盖区的ET值较高,低植被覆盖区的ET值较低,说明MOD16-sm模型的ET估算结果与土地利用类型密切相关;研究区ET估算值的频率分布结果表明,MOD16-sm模型能较好地反映和表达出不同植被覆盖区的ET通量异质性。因此,利用NDWI对MOD16模型进行改进是可行的和合理的,该研究可为提高区域ET的估算精度提供参考和思路。
分析灌区地下水与作物布局匹配度,对黄河流域地下水资源可持续利用及灌区高质量发展至关重要。采用创新趋势分析(Innovation Trend Analysis,ITA)方法、Mann-Kendall方法分析了灌区地下水埋深动态特征;基于土地利用和土地覆盖(land Use ...
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分析灌区地下水与作物布局匹配度,对黄河流域地下水资源可持续利用及灌区高质量发展至关重要。采用创新趋势分析(Innovation Trend Analysis,ITA)方法、Mann-Kendall方法分析了灌区地下水埋深动态特征;基于土地利用和土地覆盖(land Use and Land Cover,LULC)及地下水埋深数据,应用双变量莫兰指数(Moran′s I)分析方法定量探讨了地下水埋深与作物布局的空间自相关关系及空间格局匹配特征;利用空间错配指数(SMI)分析了现状年(2018年)地下水埋深与作物布局的空间错配关系。结果表明:①灌区地下水埋深随时间呈现增大趋势。②全局分析结果表明灌区地下水埋深与作物布局双变量存在空间正相关关系;空间关联局部指标(Local Indicators of Spatial Association,LISA)聚类分析结果表明高-高聚集和高-低聚集的变化最为显著。③灌区现状年地下水埋深与作物分布空间错配严重,需结合匹配关系,合理利用井灌渠灌水量,降低空间错配指数等级。
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