基于實(shí)測(cè)資料的京津冀地區(qū)地表總輻射最優(yōu)估算模型研究

張 冉，賈 悅

(河北水利電力學(xué)院/遙感與智慧水利創(chuàng)新中心，河北 滄州 061001)

1 研究背景

IPCC第五次會(huì)議上明確指出，全球海陸平均溫度逐年呈現(xiàn)明顯的線(xiàn)性升高趨勢(shì)，全球變暖現(xiàn)象的發(fā)生造成了區(qū)域干旱發(fā)生頻繁，對(duì)全球環(huán)境造成了十分惡劣的影響[1]。已有研究表明，輻射是影響區(qū)域干旱的最主要因素之一，因此探求區(qū)域輻射變化規(guī)律對(duì)區(qū)域環(huán)境保護(hù)政策的制定具有十分重要的意義[2]。同時(shí)，現(xiàn)如今發(fā)展新能源是國(guó)內(nèi)外相關(guān)部門(mén)的研究熱點(diǎn)，而輻射由于其具有清潔、豐富且可再生的特點(diǎn)，已成為了現(xiàn)如今主要應(yīng)用的清潔能源之一[3-4]。而獲得Rs數(shù)據(jù)最精確的方法是通過(guò)比熱計(jì)實(shí)測(cè)獲得，但這種方法成本高、耗時(shí)高，同時(shí)全國(guó)752個(gè)氣象站點(diǎn)中，僅有122個(gè)站點(diǎn)可獲得實(shí)測(cè)Rs數(shù)據(jù)，這極大程度上限制了實(shí)測(cè)Rs數(shù)據(jù)的獲得[5]。因此，急需找出合適的模型進(jìn)行估算，高精度高效率獲取Rs數(shù)據(jù)。目前針對(duì)的Rs計(jì)算方法主要分為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀C(jī)器學(xué)習(xí)模型、輻射傳遞模型和衛(wèi)星遙感方法4種[6]。其中，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蜋C(jī)器學(xué)習(xí)模型由于對(duì)氣象數(shù)據(jù)的要求較低和較高的精度，成為了應(yīng)用最廣泛的模型[7]。Rs計(jì)算經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕囟确ê洼椛浞?大類(lèi)，Jahani[8]，Chen[9]，鄒麗萍[10]等研究人員發(fā)現(xiàn)在不同地區(qū)，不同方法所表現(xiàn)出的精度不同。自適應(yīng)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、M5樹(shù)模型[11]等機(jī)器學(xué)習(xí)模型均在Rs估算中得到了應(yīng)用，并取得了一定的進(jìn)展。

京津冀地區(qū)位于我國(guó)半干旱地區(qū)，屬于溫帶半濕潤(rùn)半干旱季風(fēng)氣候，降水分布不均勻，其所在區(qū)域土壤較肥沃，是重要的首都經(jīng)濟(jì)圈[12-13]。……