中国西南喀斯特地区遥感蒸散发变化研究

发布时间：2022-10-19 11:55

　　蒸散发（Evapotranspiration,ET）是水循环的关键环节和重要组分,陆地降水有60%以蒸散发的形式返回到大气,对地表可利用水资源量有重要影响。喀斯特地貌占全球陆地面积的10%,广泛发育的裂隙和管道等多孔介质导致水分快速损失,水成为了喀斯特生态系统演化的主要限制因素。为恢复重建喀斯特退化生态系统,退耕还林还草、石漠化综合治理等大量生态工程已持续深刻影响下垫面特征,同时气温和降水等的变化进一步加剧了区域水循环。因此,深入理解变化条件下中国西南喀斯特地区实际蒸散发ET变化及其影响因子,对于喀斯特地区的水循环调控和农林业用水配置等有重要意义。论文针对西南地区长时间大面积ET观测数据匮乏,ET遥感产品是区域蒸散研究的重要科学数据源,通过比较评价5种常用ET遥感产品适用性,遴选出相对精度最好的数据源。结合区内地表形态复杂及多云雨天气条件,分别用ANUSPLIN软件TPS插值方法对气象数据进行插值,用MODIS双星数据协同构建高质量植被EVI指数。从不同地域分异、不同植被类型和不同喀斯特地貌区的角度,用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验分析ET及其组... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 蒸散发遥感模型研究
        1.2.2 蒸散发遥感产品应用
        1.2.3 蒸散发变化及其归因研究
    1.3 研究目标、研究内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形特征
        2.1.3 地貌分区
        2.1.4 气候特征
        2.1.5 植被特征
    2.2 数据处理方法阐述
        2.2.1 ANUSPLIN软件TPS空间插值法
        2.2.2 MODIS双星数据协同构建植被指数法
    2.3 数据来源及数据处理
        2.3.1 蒸散发数据
        2.3.2 气象数据
        2.3.3 植被EVI数据
    2.4 研究分析方法
        2.4.1 时空变化分析方法
        2.4.2 简单相关分析方法
        2.4.3 归一化多元回归分析
    2.5 本章小结
第三章 全球主要蒸散发遥感产品的比较
    3.1 全球主要蒸散发遥感产品概述
    3.2 五种遥感蒸散发产品的比较
        3.2.1 空间分布格局比较
        3.2.2 蒸散发总量比较
    3.3 遥感蒸散发产品的验证
        3.3.1 站点尺度涡度观测验证
        3.3.2 区域尺度水量平衡验证
    3.4 长时间序列上蒸散发的变化
    3.5 本章小结
第四章 西南地区蒸散发时空变化特征分析
    4.1 ET多年均值空间分布差异
        4.1.1 ET多年均值空间分布格局
        4.1.2 ET多年均值地域分异特征
    4.2 ET年际变化的时空特征
        4.2.1 ET年际时间尺度变化特征
        4.2.2 ET年际变化空间分布格局
    4.3 ET年内变化的时空特征
        4.3.1 ET年内时间尺度变化特征
        4.3.2 ET年内空间分布格局
    4.4 不同植被类型ET的变化特征
        4.4.1 不同植被类型ET均值
        4.4.2 不同植被类型ET变化速率
    4.5 不同地貌区ET的变化特征
        4.5.1 不同地貌区ET均值
        4.5.2 不同地貌区ET变化速率
        4.5.3 不同地貌区Ec占比和变化速率
    4.6 本章小结
第五章 西南地区气候和植被变化特征分析
    5.1 西南地区气候因子的时空特征
        5.1.1 气温的时空特征
        5.1.2 降水的时空特征
        5.1.3 风速的时空特征
        5.1.4 相对湿度的时空特征
        5.1.5 日照时数的时空特征
    5.2 西南地区植被恢复的时空特征
        5.2.1 植被EVI时间变化特征
        5.2.2 植被EVI空间变化特征
        5.2.3 不同地貌区植被EVI变化特征
    5.3 本章小结
第六章 西南地区蒸散发变化的影响因子分析
    6.1 气候因子对ET变化的影响
        6.1.1 气温对ET变化的影响
        6.1.2 降水对ET变化的影响
        6.1.3 风速对ET变化的影响
        6.1.4 相对湿度对ET变化的影响
        6.1.5 日照时数对ET变化的影响
    6.2 植被EVI对ET变化的影响
    6.3 西南地区ET变化的主导因子
    6.4 不同地貌区ET变化的影响因子分析
        6.4.1 岩溶中高山区
        6.4.2 岩溶高原区
        6.4.3 岩溶槽谷区
        6.4.4 岩溶峡谷区和断陷盆地区
        6.4.5 峰丛洼地区和峰林平原区
        6.4.6 非喀斯特区与喀斯特区影响因子的比较
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新之处
    7.3 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]全球变化水文学:陆地水循环与全球变化[J]. 汤秋鸿.  中国科学:地球科学. 2020(03)
[2]基于MOD16的山西省地表蒸散发时空变化特征分析[J]. 温媛媛,赵军,王炎强,王玉纯,王建邦.  地理科学进展. 2020(02)
[3]长江流域实际蒸散发的遥感估算及时空分布研究[J]. 尹剑,邱远宏,欧照凡.  北京师范大学学报(自然科学版). 2020(01)
[4]基于MCD12Q2的秦岭植被物候时空变化及对气候的响应[J]. 李登科,王钊.  生态环境学报. 2020(01)
[5]我国西南地区近56年参考作物蒸散量的敏感性分析[J]. 倪宁淇,李果,崔宁博,姜守政,唐琦,刘双美,廖功磊,王禄涛.  江苏农业科学. 2019(20)
[6]基于MOD16的珠江流域蒸散量时空分布特征[J]. 靖娟利,蔡江涛,耿仁方,王永锋.  桂林理工大学学报. 2019(04)
[7]基于MOD16产品的涟江流域蒸散量时空变化特征[J]. 颜红,马龙生,韦小茶,杨文,梁建方,夏传花.  人民珠江. 2019(09)
[8]基于MODIS16的新疆干湿气候时空变化及影响因素[J]. 宋佳,徐长春,杨媛媛,张喜成,李晓菲.  水土保持研究. 2019(05)
[9]人类用水活动的气候反馈及其对陆地水循环的影响研究——进展与挑战[J]. 谢正辉,陈思,秦佩华,贾炳浩,谢瑾博.  地球科学进展. 2019(08)
[10]2000—2015年中国陆地生态系统蒸散时空变化及其影响因素[J]. 牛忠恩,胡克梅,何洪林,任小丽,张黎,葛蓉,李攀,郑涵,朱晓波,曾纳.  生态学报. 2019(13)

博士论文
[1]非气候因素引起的中国植被变化遥感诊断[D]. 田海静.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]MODIS双星数据协同的耕地物候参数提取方法研究[D]. 卫炜.中国农业科学院 2015
[3]中国典型流域实际蒸散发的时空变异研究[D]. 李修仓.南京信息工程大学 2013
[4]区域水资源承载力评价研究[D]. 王友贞.河海大学 2005
[5]流域水资源管理制度研究[D]. 雷玉桃.华中农业大学 2004

硕士论文
[1]滇桂黔三省人类干扰强度变化及其对植被恢复的影响[D]. 刘珍.湖南师范大学 2019
[2]近17年长江黄河源区ET时空特征及其与气候因子响应关系研究[D]. 叶红.成都理工大学 2019
[3]亚热带常绿阔叶林群落冠层结构及光合作用研究[D]. 徐明策.华东师范大学 2008



本文编号：3693319