基于SEBAL模型与MODIS产品的松嫩平原蒸散量研究

利用MODIS的地表温度/比辐射率、植被指数、地表反照率3种产品,结合气象站点的观测资料,通过基于地表能量平衡方程的SEBAL模型估算了松嫩平原2008年5月16日、6月16日、7月13日、8月15日、9月13日不同下垫面的地表蒸散量,并采用涡动相关数据对模型估算结果进行验证,发现估算值与实测值的变化趋势大体一致,平均误差在20%以内,基本上可以满足区域蒸散研究的精度要求。此外,还通过GIS空间分析方法探讨了松嫩平原2008年生长季内不同时相蒸散量的时空分布特征,并分析了蒸散量土地利用类型的关系,结果表明松嫩平原蒸散量的空间分布在很大程度上受气候特征、土壤供水条件及土地利用类型的影响,各时相的蒸散量大致表现为从西南部向东北部逐渐增加的变化趋势,水体、林地、沼泽湿地具有较高的蒸散量,耕地、居工地次之,草地的蒸散量最低。     

基于MODIS数据的东北地区大气水汽含量反演

利用2008年6-8月的MOD IS数据,通过两通道比值法和三通道比值法反演了东北地区的大气水汽含量,为了对比研究这两种方法,本文结合探空实测数据对反演结果进行了精度验证。结果表明,两通道比值法更适合东北地区的大气水汽含量反演,反演结果与探空实测数据线性方程的决定系数为0.81。进一步比较代表林地、农田、草地的探空站的反演值与实测值,发现两通道比值法均优于三通道比值法,其中林地的反演精度最高(方程的R2=0.92)。最后,利用两通道比值法的反演结果和土地利用分类数据对大气水汽含量的空间分布状况进行了分析,表明在其他条件相似时,大气水汽含量与土地利用类型之间有密切联系,各土地利用类型平均大气水汽含量的大小顺序在不同时间大致相同,除旱田外,均表现出水体水田湿地林地草地未利用地的变化规律,这与下垫面蒸散情况一致。     

绿洲膜下滴灌调亏马铃薯水分生产函数及灌溉制度优化

通过田间试验研究了绿洲膜下滴灌调亏马铃薯各生育期耗水规律及其影响因素,建立了以Jensen模型为基础的水分生产函数并对马铃薯灌溉制度进行了优化。结果表明:块茎膨大期马铃薯水分敏感指数最大,块茎形成期次之,苗期和淀粉积累期较小;块茎形成期轻度调亏对马铃薯产量无显著影响(P0.05),而块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度和中度调亏对其产量均有显著影响(P0.05);块茎形成期轻度调亏的水分利用效率比块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度调亏和全生育期充分灌水分别提高了6.2%、8.3%和6.7%;膜下滴灌调亏马铃薯产量随耗水量增加而增加,水分利用效率随之降低,全生育期充分灌水比块茎膨大期中度水分调亏耗水量增加22.4%,产量增加20.4%,水分利用效率降低14.0%。采用遗传算法并结合水分生产函数进行灌溉制度优化,结果表明:河西绿洲区膜下滴灌马铃薯全生育期灌溉定额为225 mm时,产量最高,为43.86 t·hm-2,灌溉水利用效率为19.5 kg·m-2;灌溉制度为苗期灌水20~30 mm,块茎形成期灌水70~75 mm,块茎膨大期灌水100~115mm,淀粉积累期灌水20~25 mm,灌水间隔为7 d。因此,膜下滴灌调亏在降低马铃薯耗水量的同时,提高了水分利用效率,在块茎形成期轻度水分调亏不影响产量,可达到节水增产的目的。