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在全球变化以及人类活动的双重影响下,土地利用与土地覆盖发生了巨大的变化。地表蒸散作为流域水文循环的重要环节,它既是水量平衡又是能量平衡的重要组成部分,体现了流域内物质能量和信息体系的变化,与土地利用/覆盖变化息息相关。本文从莱州湾地区土地利用/覆盖变化的时空动态入手,基于辐射平衡方程和能量平衡方程,采用SEBAL模型计算莱州湾地区的地表水热通量和地表蒸散量,在分析研究区内蒸散量空间格局和时间变化规律的基础上,基于土地利用/覆盖类型和莱州湾地区咸淡水分区两方面出发,分析土地利用/土地覆盖变化对地表蒸散量影响。主要结论如下:
首先,通过计算机辅助视解译得到莱州湾地区两期土地利用/覆盖数据,分析了研究区域土地利用/覆盖变化的状态和成因。结果表明,研究区土地利用/覆盖的变化很快,13年间有高达149643.25公顷(占研究区面积16%)的土地利用/覆盖类型发生变化,海涂、盐碱地的面积明显减少,减少面积分别为26465.62公顷(减少了61.73%)和38118.49公顷(减少了29.64%);盐田、旱地以及建设用地显著增加,盐田面积增加最大,增加面积为21974.69公顷(增加了65.05%);草地向早地、建设用地和盐碱地等转化;水域面积减少了21034.19公顷(占总变化面积的14.1%),主要转化为盐碱地,建设用地,虾池和盐田;土地利用覆盖变化的空间分布主要为:咸水区土地利用/覆盖变化最剧烈,过渡区次之,淡水区最小。
其次,利用两期遥感影像,基于地表能量平衡方程,通过反演地表反照率、地表比辐射系数、地表温度等参数,计算出地表净辐射通量,土壤热通量和显热通量,进一步获得了用于蒸散的潜热通量,进而计算山瞬时蒸散及当天的总蒸散量。计算得:1987年5月7日的日蒸散量为2.048mm,2000年5月2日的日蒸散量为2.992mm,日蒸散量的空间分布特征为水体的ET最大,农田次之,建设用的日ET量最小,并且2000年的各个类型的ET量都比1987年的ET量大;ET变化显著的区域主要分布在咸水区和过渡区,而淡水区ET值基本不变或者呈现微弱变化。
最后,在获得土地利用/覆盖和地表蒸散发时空分布的基础上,从土地利用/覆盖类型和莱州湾地区咸淡水分区两个方面分析了地表蒸散发对土地利用/覆盖变化的响应,其结果为ET增大的区域基本上是从盐碱地变为水库坑塘或农田,改变的土地利用类型有利于地表的蒸散发,故ET增大;ET降低的区域也主要集中在近海区域及附近海涂,是由于13年间近海及附近海涂沉积了大量的泥沙,部分海面被填充,海涂面积增大的结果;ET基本保持不变的部分多是土地利用/覆盖类型没有大变化的地区,如87年城区部分以及大多数农田和水体等。从莱州湾地区咸淡水分区来看,ET显著降低的区域主要集中在近海的咸水区域;ET显著增大的区域主要集中在咸淡水过渡区,并向咸水区推进;而淡水区基本不变或者呈现微弱的变化。