基于MOD16岷江上游實際蒸散發的時空分布特征

邱姝月

摘 要：基于MOD16A2蒸散發產品，利用GIS和遙感技術，分析岷江上游2018年年內實際蒸散發的時空特征及不同土地類型間的差異。結果表明：（1）2018年，岷江上游ET均值為351.80 mm，年內分布不均勻;（2）岷江上游各月ET呈現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）。對該區實際蒸散發進行時空特征分析，為推進岷江上游生態文明建設起到積極作用。

關鍵詞：實際蒸散發量;土地利用類型;時空分布;岷江上游

蒸散發是水量平衡和能量平衡過程中重要的要素，因此，準確估算蒸散發量有利于合理利用區域水資源和維持生態環境平衡[1]。傳統ET測算方法主要基于點尺度的儀器觀測[2]，難以實現較大范圍的實時動態監測。隨著遙感技術在區域尺度蒸散發反演中的應用和發展，許多團隊發布了遙感數據反演的蒸散發產品，如英國GLEAM產品[3]、美國NASA提供的MOD16產品[4]等。岷江上游作為長江上游重要的生態屏障，人類活動和氣候變化導致該區域降雨、徑流[5]等水循環要素發生顯著變化。學者基于不同模型方法研究該區地表徑流[6]、生態水[7]的動態監測，較少針對年內蒸散發進行探討。本研究基于MOD16-ET產品數據，分析了岷江上游蒸散發時空變化特征及不同土地利用類型的差異，揭示該區年內蒸散發時空變化規律，為當地水資源的高效利用和水文生態保護提供理論依據。

1 ? ?研究區概況

研究區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。區內氣候類型屬于川西山地季風氣候，日照強烈，寒冷干燥，年降水量為700～900 mm。

2 ? ?數據獲取和研究方法

本研究選取2018年美國航天局官網提供的軌道號為h26v25蒸散發（ET）數據，利用MRT軟件將其轉換為Geotiff格式，進行重投影和影像鑲嵌等工作，通過加權平均得到月均蒸散發量。土地利用數據選取GLC_FCS30-2015_V1.0，根據需求劃分為有林地、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。基于ArcGIS平臺分析研究區2018年實際蒸散發的時空分布特征。

3 ? ?結果與分析

岷江上游地表蒸散發量年內分布不均，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，不同季節蒸散發量差異明顯。雨季ET高值區集中在岷江上游北部（松潘縣）和海拔較高地區。非雨季時，低海拔區域為蒸散發量高值區。為明確土地利用對ET空間分布的影響，統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，林地聚落組成復雜，能量轉換和物質循環旺盛，蒸散發耗水能力強，草地類型相對單一且生長于高海拔區。裸地蒸散發量最小，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，更難產生地表徑流。

4 ? ?結語

基于MOD16-ET遙感資料，分析岷江上游2018年地表實際蒸散發的時空分布特征，結論如下：（1）在時間分布上，岷江上游年內蒸散發量呈現先增加后減少的趨勢。3～4月蒸散發量明顯增加，在8月達到峰值，為52.96 mm。（2）在空間分布上，不同土地利用類型蒸散發量存在明顯差異。雨季高海拔地區蒸散發能力較強，非雨季低海拔地區較強。土地利用類型中，不透水面ET年均值最大，裸地最小。（3）要提高當地水循環利用效率，應增加植被覆蓋率，減少降雨損失，優化空間布局，合理運用季節規律性變化。

[參考文獻]

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[7]黃瑾.岷江上游生態水遙感定量反演及徑流預測模型研究[D].成都：成都理工大學，2016.