| 题名 | 利用遥感资料估算复杂地形条件下的净辐射 |
| 作者 | 李净 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-05-31 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 李新 |
| 关键词 | 复杂地形 坡地 DEM 地形参数 地表温度 反射率 反照率 短波辐射 长波辐射 净辐射 |
| 其他题名 | Estimating net radiation over complex terrain using remote sensing |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 中文摘要 | 山地辐射的研究对于山区能量平衡、山区水分循环、山区气候变化非常重要。在山区观测辐射的气象站稀少，不可能进行空间内插或外推来获得太阳辐射。因此，建立合适的山地辐射空间分布模型，对于陆面过程、水文模型的输入参数和建立全国空间辐射数据库具有重要的理论和实践意义。山区测站稀少，有的地方人很难到达，利用卫星可获得时间连续、空间分布的地表资料，因而利用卫星资料来估算山地辐射近年来日益受到重视。 本文利用遥感影像和DEM资料，建立了空间分布的短波和长波辐射估算模型，对晴空实际起伏地形下的短波辐射和长波辐射进行了数值模拟，通过本论文的研究，主要完成了以下几方面的工作： 1、本文利用DEM计算了复杂地形条件下的地形参数—坡度、坡向、遮蔽因子、天空可见因子、地形结构参数；然后对遥感影像进行了辐射定标和几何纠正，使其和研究区的DEM在空间上匹配。 2、本文利用6S辐射传输模型模拟了水平地表短波波段的向上透射率、向下透射率、程辐射、直接谱辐射、散射谱辐射。在模拟各个参数时，根据海拔高度分层建立查找表，得到空间分布的大气纠正参数。 3、在短波辐射方面，考虑了地形的影响，将地形影响下的短波入射辐射分为三部分：直接辐射、散射辐射和周围地形的反射辐射；并分别计算了这三部分，进而得到总的短波入射辐射。地表反照率对短波辐射平衡也是一个重要的关键参数，本文在假定地表是朗伯体的情况下，考虑了地形的影响，计算了入射谱辐照度，然后计算了可见光和近红外波段的反射率，再将反射率转化成地表反照率。在获取了地表反照率和总的短波入射辐射之后，计算了短波净辐射。 4、利用MODTRAN大气辐射传输模型，根据海拔高度变化分层模拟出热红外波段的透射率、大气上行和下行辐射亮度。在模拟各个参数时，根据海拔高度分层建立查找表，得到空间分布的热红外波段的大气纠正参数。根据红光和近红外波段计算的反射率，计算了地表的NDVI、植被覆盖度，进而计算出地表的比辐射率。 5、本文参考前人对复杂地形长波辐射的研究，利用天空可见因子来纠正地形对长波辐射的影响，将复杂地形下的长波辐射分为五部分：地表向上的长波辐射；大气向下的逆辐射；地形遮挡的向上的地表长波辐射；大气向邻近地表的辐射被反射到该坡面的辐射和由邻近地表反射来的而为该坡面接收到的热辐射；地表反射的大气向下的逆辐射。在此基础上，将热辐射传输方程进行扩展，发展了一个估算复杂地形下地表温度的模型，然后计算了复杂地形下的地表温度。本文分别计算了复杂地形下的长波出射辐射、长波入射辐射、长波净辐射。 6、本文对地表反照率、地表温度、短波分量和长波辐射分量、净辐射的计算结果进行分析验证，结果表明文中利用DEM和卫星遥感资料研究山区辐射的方法合理可行，利用遥感和DEM资料研究山地辐射能够提高分布式山地辐射模型的精度和可行性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 92 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21656]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李净. 利用遥感资料估算复杂地形条件下的净辐射[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2007. |
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