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华北平原是我国最重要的经济区之一,也是我国重要的工农业基地,由于经济的发展和城市化规模的不断扩大,水资源供需矛盾日趋严重。作为水资源问题的重要组成部分,蒸散发的估算显得尤为必要,了解华北平原区域蒸散发的大小、时空分布规律及影响因素,具有实际应用价值。
运用以往传统方法研究蒸散量,获取的都是点上的信息,其结果一般很难在大区域推广应用。20世纪70年代后期以来,随着遥感和GIS技术的发展,蒸散发的遥感研究日益受到科学界的重视,与传统方法相比,它实时、经济,更能反映蒸散发的时空分布规律。本文利用基于能量平衡原理的SEBS和SEBI模型,采用NOAA/AVHRR和ETM+数据,计算了华北平原的区域蒸散量。
通过计算,弄清了华北平原区域蒸散量的时空变化规律。从时间上看,华北平原6-8月份是蒸散量较高时期,在80-120mm之间,变化幅度较大;1月和12月是蒸散量较低时期,在20-30mm之间,变化幅度较小。其日蒸散量变化范围在0-8mm之间,年蒸散量在520-1100mm之间,平均为700-800mm。从空间上看,不同地物类型蒸散量有较大差异。水体蒸发量最大,区域变化幅度最小;有植被覆盖的地表蒸散量略低于水体,但大于裸地,区域变化幅度居中;裸地蒸散量随地下水埋深的变化而不同,地下水埋深浅的地方其蒸散量接近水体,地下水埋深大的地方蒸散量较低,总体区域变化幅度最大。总体说来,华北平原滨海、黄河沿岸及河南黄河以北的农业区是蒸散的高值区。
影响华北平原区域蒸散发时空分布的因素很多,包括气温、降水等气象因素、地表植被覆盖和地下水埋深等。对于植被覆盖较高的区域其蒸散量较大;地下水埋深对裸地蒸散发影响最明显,滨海地区虽无植被覆盖,但其地下水埋深浅,因此蒸散量较大,甚至接近水体。
通过可信度分析,利用遥感方法计算华北平原区域蒸散量是可行的,具有较高的可信度,两种数据计算结果与气象站实测值均比较接近。由于ETM+数据分辨率较高,其计算结果具有更高的精度,更能反映蒸散量在空间上的分布规律。而NOAA/AVHRR数据时间分辨率高,可以免费获得,其1.1km的空间分辨率能够满足水文领域精度要求,因此在蒸散发的遥感研究领域有很好的应用前景。