深圳市前海桂湾公园土壤蒸发及植被蒸腾模拟
蒸散发(ET)是连接水文循环和地表能量平衡的重要组成部分,准确的估算土壤蒸发(LEs)和植被蒸腾(LEv)对城市水资源分配和管理具有重要意义.针对城市林地蒸散发双源模型的缺失,本研究基于MOD16模型提出了应用于城市林地区域改进的MOD16双源模型.改进的MOD16双源模型更加准确的描述城市林地区域复杂下垫面的能量分配过程.结合高时空分辨率的Sentinel-2遥感卫星影像,对2020年深圳市前海桂湾公园20个无云日的LEs和LEv进行反演研究.用Shuttleworth-Wallace(S-W)模型和双作物系数法(FAO dual-Kc)验证模型性能,同时分析改进的MOD16模型对输入变量的敏感度,结果表明:改进的MOD16模型与S-W模型和FAO dual-Kc之间的均方根误差(RMSE)分别为21.39 W/m2和20.41 W/m2,平均绝对误差(MAE)分别为18.81 W/m2和19.05 W/m2,R2分别为0.801和0.634.改进的MOD16模型可以应用在城市林地LEs和LEv估算中.桂湾公园地区总蒸散月均值在85—165 W/m2之间.研究区域的LEs和LEv呈现出明显的季节变化,春夏季蒸散量升高,秋冬季蒸散量降低,LEs的变化范围为0—50 W/m2,LEv的变化范围为0—120 W/m2.LEv高值在研究区呈现零散分布,多集中在前海桂湾沿岸,LEs高值集中在研究区的西北、东北和东南部.敏感性分析结果表明,改进后的MOD16模型对植被覆盖、太阳辐射和湿度更敏感.其中,LEv模拟结果受净辐射和植被覆盖影响最大,LEs的模拟结果受湿度和植被覆盖的影响最大.因此,应用改进的MOD16模型时需要优先确保这些参数的准确输入.修正后的MOD16模型极大地提高了高分辨率、小尺度区域城市林地LEs和LEv模拟的准确性,为准确获取植被耗水量信息从而科学指导城市林地灌溉、解决城市水资源分配与管理提供有力工具.
土壤蒸发、植被蒸腾、MOD16模型、哨兵2号卫星、双源模型
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X53;S275.6;Q945.17+2
深圳市科技创新委员会基础研究专项自然科学基金JCYJ20210324120807021
2022-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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