银川平原日蒸发量的计算..docxVIP

银川平原日蒸发量的计算摘要：本文使用ENVI软件计算银川平原的地表蒸散量，并对其分布和影响因素进行了简单的讨论和总结，土地类型、植被覆盖和地下水位是影响地表蒸散量的重要因素，裸土区的蒸发量最大、有植被覆盖的区域NDVI值越大蒸发量越大、地下水水位越浅蒸散量越大。平原概况银川平原，位于宁夏回族自治区中部黄河两岸。北起石咀山，南止黄土高原，东到鄂尔多斯高原，西接贺兰山。黄河从南至北流过银川平原。东西宽10～50公里，南北长280公里，面积7800平方公里，海拔1100～1200米。经、纬度范围分别为104°～107°30′E和37°～39°30′N。银川平原处于温带干旱地区，气候干旱，日照充足，年均日照时数3000小时左右，无霜期约160天。昼夜温差较大，年平均气温9℃年降水量200毫米左右。银川平原是断陷盆地型沉积平原，按照成因，可分为黄河冲积湖积平原和贺兰山山前洪积倾斜平原两部分，后者约占总面积的2/7。冲积湖积平原顺黄河流向，自西南而东北微有倾斜，平均坡降约1/4000。土地肥沃，有耕地27万公顷，草场25.5万公顷原生地表植被类型为荒漠草原，现以人工绿洲植被为主，主要分布耕地灌淤土、灰钙土和沼泽土等。地势较为平坦，土地肥沃，利于灌溉与垦殖。方法和数据本文拟对银川平原9月1日～10日地表蒸散量进行计算，研究方法采用表面能量平衡系统(SEBS，Surface Energy Balance System)理论，通过ENVI 4.7软件对遥感数据进行操作和计算；卫星遥感数据来源于NOAA官方网站提供的高分辨率辐射计的AVHRR数据产品，气象数据来自于当地气象站的历史记录数据。方法表面能量平衡系统(SEBS)原理利用对地观测的可见光、近红外和热红外波段的卫星数据，结合实测气象或大气数据，根据表面能量平衡原理估算不同尺度的地表大气湍流通量，从而得到地表相对蒸散量的方法。热红外遥感是对表面能量平衡状态的瞬时观测。表面能量平衡是由表面净辐射驱动的，白天主要是太阳短波辐射。任一时刻地表能量平衡方程为一时刻地表能量平衡方程为： （1）式中：Rn为净辐射通量；C0为土壤热通量；H为感热通量；E为湍流潜热通量(地表蒸发所用能量)，其中是水的汽化潜热，表示一定体积的水通过蒸散发从液态变为气态所需的能量，E为实际水分蒸散总量。根据能量平衡在最干和最湿两种极限状态下的感热通量特征可以计算蒸发比：（2）式中：EF即为相对蒸发比，是实际蒸散量与最大蒸散量之比；为干极限状态下的感热通量；为湿极限状态下的感热通量。日蒸散量为(3)式中：为日蒸发比；为水的密度。ENVI 4.7和ENVI+IDL 4.7软件ENVI是一个完整的遥感图像处理平台，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、图像定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析等。本文利用ENVI软件对卫星数据进行图像校正、剪裁、DEM及地形信息提取、SEBS原理计算地表蒸散量、图层叠加和数据信息统计计算等模块，最终得到银川平原的日地表蒸散量。具体操作在此不做详细叙述，详细过程可参照《遥感与区域地面蒸散量估算方法》一书。数据卫星数据本文使用的卫星数据全部由NOAA门户网站：/saa/products/welcome下载获得，旨在研究银川平原2012年9月1日～10日的地表蒸散发量，数据时间2012-09-01-00：00～2012-09-10-23：59；研究区域104°～107°30′E和37°～39°30′N；数据类型采用分辨率1km的全解析区域覆盖（Full Resolution Area Coverage ，FRAC）、高分辨率图形（High Resolution Picture Transmission）和局部地区覆盖（Local Area Coverage,LAC）数据。共计检索到64个卫星数据，附合覆盖研究区域的全部面积的数据共计有12个，对这12个数据进行辐射校正、几何校正以及对研究区域的裁剪，除去重新剪裁数据的尺寸和云量对研究区域的影响，符合本文对研究区域的数据只有2个，分别为2012-09-06-6：24（图3）和2012-09-08-5：23（图4）的数据。图1 NSS.LHRR.NP.D12250.S0559.E0610.B1844444.WI原始数据图2 NSS.LHRR.NP.D12252.S0537.E0544.B1847272.WI气象数据气象数据来源于银川平原当地区站号为53614气象站的历史记录，气象站海拔高程1112m，具体气象数据如下表格：表1 银川平原53614气象站历史记录数据年月日平均风速（0.1m