区域尺度无人机涡动相关通量观测系统的应用研究

编号 zgly0001746777

文献类型 期刊论文

文献题名 区域尺度无人机涡动相关通量观测系统的应用研究

作者 孙义博  张文宇  苏德  耿冰  林兴稳  陈琪婷  姜鹏翰  荆俊平  全占军 

作者单位 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室  中国环境科学研究院生态研究所  中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室  井冈山生态环境综合观测研究站  中国民航大学航空工程学院  北京市社会科学院  浙江师范大学地理与环境科学学院  中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室  国家海洋技术中心  中国环境科学研究院 

母体文献 生态学报 

年卷期 2022,42(22)

页码 9309-9323

年份 2022 

分类号 V27 

关键词 生态系统通量  涡动相关方法  无人机  区域尺度 

文摘内容 陆地生态系统的水热循环与碳循环是陆地表层系统中物质能量循环的核心,其中区域尺度地表水、热、碳通量的直接观测是当下陆地生态系统通量观测与模拟研究中的热点与难点。机载涡动相关方法能够直接观测区域尺度生态系统通量,基于无人机平台的涡动相关通量观测技术同时兼具了区域覆盖性与经济灵活性等优点,是机载通量观测技术的最新发展方向。在介绍机载涡动相关通量观测方法的主要技术原理、观测特点以及无人机通量观测系统组成的基础上,通过在相对均匀的区域开展无人机与地面通量观测对比试验,采用谱分析、观测结果对比以及源区分析等方式对无人机通量观测系统的性能进行了初步评价。结果表明:无人机通量观测系统能够实现对大气高频湍流信号的有效采样;无人机与地面观测的湍流通量具有较好的一致性,但是感热和CO_(2)通量出现了低估、潜热和摩擦风速出现了高估;观测平台与仪器的差异、垂直通量辐散、大气边界层条件、不同的地面源区及地表异质性的影响是造成二者差异的潜在主要因素。最后对未来研究目标进行了展望,以进一步推动该技术在相关领域中的应用。