基于MOD16岷江上游實際蒸散發(fā)的時空分布特征

邱姝月

摘 要：基于MOD16A2蒸散發(fā)產(chǎn)品，利用GIS和遙感技術(shù)，分析岷江上游2018年年內(nèi)實際蒸散發(fā)的時空特征及不同土地類型間的差異。結(jié)果表明：（1）2018年，岷江上游ET均值為351.80 mm，年內(nèi)分布不均勻;（2）岷江上游各月ET呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，8月平均ET（52.96 mm）最大;（3）ET空間分布受土地利用類型影響明顯，各類地物年均ET強(qiáng)度排序依次為不透水面（480.38 mm）>耕地（390.49 mm）>林地（357.67 mm）>草地（346.60 mm）>水域（168.48 mm）>裸地（123.35 mm）。對該區(qū)實際蒸散發(fā)進(jìn)行時空特征分析，為推進(jìn)岷江上游生態(tài)文明建設(shè)起到積極作用。

關(guān)鍵詞：實際蒸散發(fā)量;土地利用類型;時空分布;岷江上游

蒸散發(fā)是水量平衡和能量平衡過程中重要的要素，因此，準(zhǔn)確估算蒸散發(fā)量有利于合理利用區(qū)域水資源和維持生態(tài)環(huán)境平衡[1]。傳統(tǒng)ET測算方法主要基于點尺度的儀器觀測[2]，難以實現(xiàn)較大范圍的實時動態(tài)監(jiān)測。隨著遙感技術(shù)在區(qū)域尺度蒸散發(fā)反演中的應(yīng)用和發(fā)展，許多團(tuán)隊發(fā)布了遙感數(shù)據(jù)反演的蒸散發(fā)產(chǎn)品，如英國GLEAM產(chǎn)品[3]、美國NASA提供的MOD16產(chǎn)品[4]等。岷江上游作為長江上游重要的生態(tài)屏障，人類活動和氣候變化導(dǎo)致該區(qū)域降雨、徑流[5]等水循環(huán)要素發(fā)生顯著變化。學(xué)者基于不同模型方法研究該區(qū)地表徑流[6]、生態(tài)水[7]的動態(tài)監(jiān)測，較少針對年內(nèi)蒸散發(fā)進(jìn)行探討。本研究基于MOD16-ET產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分析了岷江上游蒸散發(fā)時空變化特征及不同土地利用類型的差異，揭示該區(qū)年內(nèi)蒸散發(fā)時空變化規(guī)律，為當(dāng)?shù)厮Y源的高效利用和水文生態(tài)保護(hù)提供理論依據(jù)。

1 ? ?研究區(qū)概況

研究區(qū)位于川西高原岷江上游，面積為4 313.42 km，海拔1 420～5 840 m。該區(qū)是干旱河谷向山地森林過渡的典型地帶，西北高、東南低，為典型的高山峽谷地貌。區(qū)內(nèi)氣候類型屬于川西山地季風(fēng)氣候，日照強(qiáng)烈，寒冷干燥，年降水量為700～900 mm。

2 ? ?數(shù)據(jù)獲取和研究方法

本研究選取2018年美國航天局官網(wǎng)提供的軌道號為h26v25蒸散發(fā)（ET）數(shù)據(jù)，利用MRT軟件將其轉(zhuǎn)換為Geotiff格式，進(jìn)行重投影和影像鑲嵌等工作，通過加權(quán)平均得到月均蒸散發(fā)量。土地利用數(shù)據(jù)選取GLC_FCS30-2015_V1.0，根據(jù)需求劃分為有林地、疏林地、灌木林地、未成林地、草地、旱地、水田、裸地、不透水面、水域?；贏rcGIS平臺分析研究區(qū)2018年實際蒸散發(fā)的時空分布特征。

3 ? ?結(jié)果與分析

岷江上游地表蒸散發(fā)量年內(nèi)分布不均，2018年年均ET為351.80 mm（見表1）。12月平均ET（16.34 mm）最小，8月平均ET（52.96 mm）最大。從3月開始，氣溫升高，ET增加明顯;6～9月正值汛期，降雨量增加，日照充分，為蒸散發(fā)提供有力條件。由于8月降雨量明顯減少，氣溫較高，ET最高。

空間分布上，不同季節(jié)蒸散發(fā)量差異明顯。雨季ET高值區(qū)集中在岷江上游北部（松潘縣）和海拔較高地區(qū)。非雨季時，低海拔區(qū)域為蒸散發(fā)量高值區(qū)。為明確土地利用對ET空間分布的影響，統(tǒng)計岷江上游各土地利用類型的各月ET均值（見表2～3）。各類地物年均ET強(qiáng)度排序依次為不透水面（480.38 mm）>耕地（390.49 mm）>林 ? ? ? 地（357.67 mm）>草地（346.60 mm）>水域（168.48 mm）>裸地（123.35 mm）。林地中灌木林和未成林地ET均大于耕地，但由于研究區(qū)以有林地為主，耕地ET大于林地ET。岷江上游植被以有林地和草地為主。除6～8月，有林地ET大于草地ET，林地中灌木林和未成林地較大。究其原因，林地聚落組成復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)旺盛，蒸散發(fā)耗水能力強(qiáng)，草地類型相對單一且生長于高海拔區(qū)。裸地蒸散發(fā)量最小，由于無植被覆蓋，降水后直接形成徑流匯入溝渠。耕地中旱地ET大于水田ET，由于耕地中旱地持水量大于水田持水量，更難產(chǎn)生地表徑流。

4 ? ?結(jié)語

基于MOD16-ET遙感資料，分析岷江上游2018年地表實際蒸散發(fā)的時空分布特征，結(jié)論如下：（1）在時間分布上，岷江上游年內(nèi)蒸散發(fā)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。3～4月蒸散發(fā)量明顯增加，在8月達(dá)到峰值，為52.96 mm。（2）在空間分布上，不同土地利用類型蒸散發(fā)量存在明顯差異。雨季高海拔地區(qū)蒸散發(fā)能力較強(qiáng)，非雨季低海拔地區(qū)較強(qiáng)。土地利用類型中，不透水面ET年均值最大，裸地最小。（3）要提高當(dāng)?shù)厮h(huán)利用效率，應(yīng)增加植被覆蓋率，減少降雨損失，優(yōu)化空間布局，合理運(yùn)用季節(jié)規(guī)律性變化。

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