黑河中游典型下墊面地表凈輻射遙感估算研究.pdf

1、準(zhǔn)確估算地表凈輻射及其它輻射分量對(duì)生態(tài)、水文、氣象等陸地模型的應(yīng)用以及數(shù)值預(yù)報(bào)、全球環(huán)境變化等研究有著特殊意義。地表輻射觀測(cè)站點(diǎn)雖然可以提供最準(zhǔn)確的地表凈輻射通量的測(cè)量值，但是由于地表輻射觀測(cè)站點(diǎn)分布不均，數(shù)量有限，而且儀器的維護(hù)、天氣因素、人為故障和下墊面的破環(huán)等原因，影響凈輻射的正常觀測(cè)，很難保證獲得長(zhǎng)期的凈輻射資料，從而不能滿足氣候研究、全球氣候變化和相關(guān)領(lǐng)域的研究需要。
　　本文基于MODIS的陸地和大氣產(chǎn)品，以黑河中游復(fù)

2、雜下墊面為試驗(yàn)區(qū)，分別估算了不同地表類型的向下短波輻射、向上短波輻射、向下長(zhǎng)波輻射、向上長(zhǎng)波輻射、凈輻射通量、以及日平均凈輻射，并使用黑河生態(tài)水文遙感試驗(yàn)（HiWATER）中的觀測(cè)結(jié)果對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證和誤差分析，結(jié)果表明：
　　(1)僅利用MODIS的大氣和陸地產(chǎn)品計(jì)算輻射通量是可行的；
　　(2)對(duì)于向下短波輻射，四個(gè)站的RMSE范圍在16-23W·m-2之間，計(jì)算的精度較好；向上短波輻射，四個(gè)站點(diǎn)的RMSE范圍在7-

3、14W·m-2之間，引起這種現(xiàn)象的原因是MODIS產(chǎn)品地表反照率被高估的原因；
　　(3)向下長(zhǎng)波輻射的估算精度較好，與地面觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)較為一致，RMSE范圍在12-21W·m-2之間，引起這種誤差的原因主要是使用了MODIS產(chǎn)品中的最低層的氣溫和露點(diǎn)溫度替代水平面處的氣溫和露點(diǎn)溫度；向上長(zhǎng)波輻射的RMSE范圍在17-24W·m-2之間，且存在不同程度的高估和低估的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的主要原因與地表溫度和向下長(zhǎng)波輻射有關(guān)，但是地表

4、溫度的影響程度更大一些，因此，提高地表溫度參數(shù)的精度對(duì)于估算向下長(zhǎng)波輻射很有必要；
　　(4)凈輻射的估算結(jié)果顯示，RMSE范圍從19-42W·m-2之間，這比 Bisht和Wang的研究結(jié)果55W·m-2和50W·m-2有一些改進(jìn)；利用正弦模型估算了日平均凈輻射，與觀測(cè)值對(duì)比分析，估算結(jié)果精度較好；
　　(5)該參數(shù)化模型能夠很好地估算黑河中游的凈輻射，這為利用遙感數(shù)據(jù)研究我國(guó)西北干旱半干旱地氣界面通量交換特征提供了有效的