深圳市前海桂湾公园土壤蒸发及植被蒸腾模拟

编号 zgly0001746697

文献类型 期刊论文

文献题名 深圳市前海桂湾公园土壤蒸发及植被蒸腾模拟

作者 张珈玮  陈晗  黄津辉  李晗  蓝至清  高俊杰 

作者单位 南开大学环境科学与工程学院/中加水与环境安全联合研发中心 

母体文献 生态学报 

年卷期 2022,42(22)

页码 9035-9044

年份 2022 

分类号 R74 

关键词 土壤蒸发  植被蒸腾  MOD16模型  哨兵2号卫星  双源模型 

文摘内容 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/m^(2)和20.41 W/m^(2),平均绝对误差(MAE)分别为18.81 W/m^(2)和19.05 W/m^(2),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/m^(2)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/m^(2),LEv的变化范围为0-120 W/m^(2)。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。