基于遥感蒸散发的灌溉水有效利用系数测算方法研究
发布时间：2022-02-12 19:01
灌溉水有效利用系数作为农业用水效率红线的主要指标,是最严格水资源管理考核的重要指标之一,也是落实最严格水资源管理效果的体现,对构建节水型社会具有重要意义。然而,目前全国农业用水的计量率总体不足,直接量测法和观测分析法对于灌区用水计量率的依赖较大,在考核期内较难对灌溉水有效利用系数进行确定,导致考核缺乏行之有效的抓手。因此,探索新的技术手段,研究快速、准确的灌溉水利用系数测算方法,为更好的执行最严格水资源管理制度,强化水资源的合理、高效分配提供技术支撑。随着遥感技术的不断发展,为农业水资源的精准分配和调控提供了新的技术手段,发挥着越来越重要的作用。本研究旨在尝试利用遥感蒸散发技术,构建基于遥感的中国南方地区灌溉水有效利用系数测算方法体系。为实现这一目标,研究围绕如何利用遥感蒸散发方法计算灌溉水有效利用系数这一科学问题展开,逐层深入的对灌区种植结构提取、蒸散发计算方法的区域适应性优化、时间尺度拓展等关键技术进行了研究。主要研究内容和结论如下:（1）研究提出了人机交互与面向对象相结合的灌区种植结构遥感空间解译的方法。通过对特征农作物的光谱、纹理、形状、植被指数等参数的耦合分析,构建了不同类型...
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
-1广州市行政区划位置图
17 2.2-1 监测站安装调试（左上）、安装完成（右上）及监测参数（下）示意图Figure 2.2-1 Installation and commissioning of the monitoring station (upper left),installation completed (upper right) and monitoring parameters (lower).3 蒸散发数据利用遥感技术反演地表蒸散的精度受到多方面因素的制约，例如获取遥感数量、遥感反演的算法自身的局限性、地表覆盖类型的多样性和复杂性等都是重响因素。因此，有必要通过结合地表测量方法对遥感反演结果进行检验和修正，全世界常用的测量仪器主要有蒸发皿、蒸渗仪、涡度相关系统和波文比仪等，蒸发皿主要用于测量小尺度的水面蒸发（Roderick 和 Farquhar, 2002）；蒸渗
度、太阳辐射以及土壤水分对蒸散的综合影响，被认为是实际蒸散测量最准确方一（Howell 等, 1995）适合于田间测量；涡度相关系统主要通过测量空气湍流的变化监测蒸散量（Baldocchi 等,2001），要求测量区域具有足够大的平坦表面且下均一（李思恩等,2008）；波文比仪主要通过测量空气温度和湿度的梯度变化获得量（Nie 等, 1992; Todd 等, 2000），研究表明其适合于下垫面均一的区域（Angusatts, 1984; Cellier 和 Brunet, 1992; Rana 和 Katerji, 1996; 张和喜等, 2006）。在综合了精度、成本、下垫面非均一等因素后，确定本研究中采用称重式蒸渗仪。采用为 60cm 高为 100cm 的圆柱形作为填土容器，将容器埋于地下，并在容器内种植究区内相同的植物，这里主要是种植的水稻，尽量保持容器内土壤的特性与水热与周边区域相同，并在圆柱形容器的底部安装了压力传感器及数据传输系统。利重式蒸渗仪对水稻的全生长过程进行了监测，重点监测的时段为 2017 年 8 月至，并通过自主开发的 APP 实时传输系统将监测数据实时传输至云存储空间。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性拟合LST/NDVI特征空间干湿边优于传统线性拟合方法的讨论[J]. 王行汉,丛沛桐,亢庆,扶卿华,刘超群,王晓刚. 农业工程学报. 2017(11)
[2]2004—2013年珠江流域植被变化及其胁迫分析[J]. 王行汉,丛沛桐,刘超群,亢庆,扶卿华,赵敏,王晓刚,刘晓林. 生态学报. 2017(19)
[3]“高分一号”卫星数据几何校正研究[J]. 于博文,田淑芳. 遥感技术与应用. 2017(01)
[4]基于Landsat-8TIRS的大气参数快速估算方法[J]. 高文升,张雨泽,房世峰,杨锋杰,吴骅. 地球信息科学学报. 2017(01)
[5]基于多季相光谱混合分解和决策树的干旱区土地利用分类[J]. 姜宛贝,孙强强,曲葳,刘晓娜,于文婧,孙丹峰. 农业工程学报. 2016(19)
[6]利用eCognition进行高分一号卫星数据土地利用现状解译能力测试[J]. 周亦,张亚亚. 测绘通报. 2016(08)
[7]基于遥感蒸散发模型的区域灌溉水有效利用系数测算方法框架设计[J]. 李杰,王爱娜,范群芳,马志鹏,龙晓飞,刘晋. 人民珠江. 2016(09)
[8]Landsat 8 TIRS热红外光谱数据定标准确性的分析[J]. 徐涵秋,黄绍霖. 光谱学与光谱分析. 2016(06)
[9]TRMM/VIRS热红外通道陆地大气可降水汽总量分裂窗反演[J]. 王永前,施建成,曾巧林,王皓,冯文兰. 遥感学报. 2016(01)
[10]基于高分一号影像的土地覆被分类方法初探[J]. 陈文倩,丁建丽,王娇,袁泽,李相,黄帅. 干旱区地理. 2016(01)
博士论文
[1]珠江三角洲地区城市水环境生态安全评价研究[D]. 高凡.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
[2]用定量遥感方法计算地表蒸散[D]. 辛晓洲.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2003
硕士论文
[1]井灌区不同灌溉方式的灌溉水利用效率评估与对玉米生长的影响[D]. 魏子涵.内蒙古农业大学 2016
[2]区域灌溉水利用效率评价指标与方法的研究[D]. 姜楠.西北农林科技大学 2016
[3]基于无人机影像与Landsat8影像关联的重庆市石漠化信息提取与现状评价[D]. 杨晶.长江科学院 2016
[4]通辽市灌溉水有效利用系数测算分析[D]. 王志忠.吉林大学 2014
[5]广州开发区西区东出入口建设工程可行性研究[D]. 莫明飞.华南理工大学 2012
[6]基于遥感技术在广西忻城县石漠化调查研究[D]. 牛海波.中国地质大学(北京) 2012
[7]广州城市森林分类及经营对策研究[D]. 吴茂林.中南林业科技大学 2007
本文编号：3622261
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
-1广州市行政区划位置图
17 2.2-1 监测站安装调试（左上）、安装完成（右上）及监测参数（下）示意图Figure 2.2-1 Installation and commissioning of the monitoring station (upper left),installation completed (upper right) and monitoring parameters (lower).3 蒸散发数据利用遥感技术反演地表蒸散的精度受到多方面因素的制约，例如获取遥感数量、遥感反演的算法自身的局限性、地表覆盖类型的多样性和复杂性等都是重响因素。因此，有必要通过结合地表测量方法对遥感反演结果进行检验和修正，全世界常用的测量仪器主要有蒸发皿、蒸渗仪、涡度相关系统和波文比仪等，蒸发皿主要用于测量小尺度的水面蒸发（Roderick 和 Farquhar, 2002）；蒸渗
度、太阳辐射以及土壤水分对蒸散的综合影响，被认为是实际蒸散测量最准确方一（Howell 等, 1995）适合于田间测量；涡度相关系统主要通过测量空气湍流的变化监测蒸散量（Baldocchi 等,2001），要求测量区域具有足够大的平坦表面且下均一（李思恩等,2008）；波文比仪主要通过测量空气温度和湿度的梯度变化获得量（Nie 等, 1992; Todd 等, 2000），研究表明其适合于下垫面均一的区域（Angusatts, 1984; Cellier 和 Brunet, 1992; Rana 和 Katerji, 1996; 张和喜等, 2006）。在综合了精度、成本、下垫面非均一等因素后，确定本研究中采用称重式蒸渗仪。采用为 60cm 高为 100cm 的圆柱形作为填土容器，将容器埋于地下，并在容器内种植究区内相同的植物，这里主要是种植的水稻，尽量保持容器内土壤的特性与水热与周边区域相同，并在圆柱形容器的底部安装了压力传感器及数据传输系统。利重式蒸渗仪对水稻的全生长过程进行了监测，重点监测的时段为 2017 年 8 月至，并通过自主开发的 APP 实时传输系统将监测数据实时传输至云存储空间。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性拟合LST/NDVI特征空间干湿边优于传统线性拟合方法的讨论[J]. 王行汉,丛沛桐,亢庆,扶卿华,刘超群,王晓刚. 农业工程学报. 2017(11)
[2]2004—2013年珠江流域植被变化及其胁迫分析[J]. 王行汉,丛沛桐,刘超群,亢庆,扶卿华,赵敏,王晓刚,刘晓林. 生态学报. 2017(19)
[3]“高分一号”卫星数据几何校正研究[J]. 于博文,田淑芳. 遥感技术与应用. 2017(01)
[4]基于Landsat-8TIRS的大气参数快速估算方法[J]. 高文升,张雨泽,房世峰,杨锋杰,吴骅. 地球信息科学学报. 2017(01)
[5]基于多季相光谱混合分解和决策树的干旱区土地利用分类[J]. 姜宛贝,孙强强,曲葳,刘晓娜,于文婧,孙丹峰. 农业工程学报. 2016(19)
[6]利用eCognition进行高分一号卫星数据土地利用现状解译能力测试[J]. 周亦,张亚亚. 测绘通报. 2016(08)
[7]基于遥感蒸散发模型的区域灌溉水有效利用系数测算方法框架设计[J]. 李杰,王爱娜,范群芳,马志鹏,龙晓飞,刘晋. 人民珠江. 2016(09)
[8]Landsat 8 TIRS热红外光谱数据定标准确性的分析[J]. 徐涵秋,黄绍霖. 光谱学与光谱分析. 2016(06)
[9]TRMM/VIRS热红外通道陆地大气可降水汽总量分裂窗反演[J]. 王永前,施建成,曾巧林,王皓,冯文兰. 遥感学报. 2016(01)
[10]基于高分一号影像的土地覆被分类方法初探[J]. 陈文倩,丁建丽,王娇,袁泽,李相,黄帅. 干旱区地理. 2016(01)
博士论文
[1]珠江三角洲地区城市水环境生态安全评价研究[D]. 高凡.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
[2]用定量遥感方法计算地表蒸散[D]. 辛晓洲.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2003
硕士论文
[1]井灌区不同灌溉方式的灌溉水利用效率评估与对玉米生长的影响[D]. 魏子涵.内蒙古农业大学 2016
[2]区域灌溉水利用效率评价指标与方法的研究[D]. 姜楠.西北农林科技大学 2016
[3]基于无人机影像与Landsat8影像关联的重庆市石漠化信息提取与现状评价[D]. 杨晶.长江科学院 2016
[4]通辽市灌溉水有效利用系数测算分析[D]. 王志忠.吉林大学 2014
[5]广州开发区西区东出入口建设工程可行性研究[D]. 莫明飞.华南理工大学 2012
[6]基于遥感技术在广西忻城县石漠化调查研究[D]. 牛海波.中国地质大学(北京) 2012
[7]广州城市森林分类及经营对策研究[D]. 吴茂林.中南林业科技大学 2007
本文编号：3622261
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