基于NPP VIIRS数据和SEBS模型的河南省冬小麦蒸散量估算与时空特征

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 31; no. 4; pp. 587 - 597
• Main Authors: 李颖, 陈怀亮, 梁辰, 苏伟, 贺添
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南省气象科学研究所 郑州 450003%中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室 郑州 450003 01.04.2023; 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室 郑州 450003; 哈尔滨市气象局 哈尔滨 150028%郑州大学生态与环境学院 郑州 450001%中国农业大学土地科学与技术学院 北京 100083%郑州大学地球科学与技术学院 郑州 450001
• Subjects: 地表能量平衡系统(SEBS); NPP VIIRS数据; 蒸散量; 冬小麦; 河南省
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20220422

P49; 农田蒸散量(evapotranspiration,ET)是农田水热交换过程的关键变量,准确估算农田ET对了解农田土壤水分变化动态,监测预测作物旱情,指导科学灌溉等具有重要作用.将Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星的新型遥感数据源可见光红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)数据用于ET反演,基于地表能量平衡理论,将NPP VIIRS反演的地表温度、地表反照率等参数和优化计算的VIIRS NDVI(normalized difference vegetation index)数据,与SRTM DEM数据和气象观测数据输入地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型,估算了2016—2018年河南省冬小麦关键生育时期——返青期至灌浆期的农田ET(VIIRS ET).分别对比了VIIRS ET与彭曼公式(Penman-Monteith,P-M)计算的P-M ET、大型土壤蒸渗仪实测Real ET和MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)数据估算ET(MODIS ET)的结果,并进行了ET时空变化特征分析.结果表明,VIIRS ET与Real ET的RMSE为0.203 mm?d?1,且VIIRS ET与P-M ET和MODIS ET均具有较高的一致性.该方法可为利用NPP VIIRS数据和SEBS模型估算ET提供方法、技术上的支持.研究区冬小麦关键生育时期ET的时间特征表现为自返青期后逐日上升,抽穗期达到最大值,灌浆期开始下降的趋势,与冬小麦生长发育规律具有较好的一致性.综合空间特征来看,在关键生育时期河南省冬小麦ET均呈现中部和东南部较高,向西北部和西南部逐渐降低的趋势,与灌溉条件具有较强的对应性.河南省冬小麦ET时空特征可为河南省农业水资源管理、分配和高效利用等提供重要依据.