非均匀下垫面地表蒸散发遥感估算的空间尺度扩展方法研究

地表蒸散发是表征地表与大气之间动量、热量和水汽交换的重要物理参数，对全球水循环和气候演变研究具有举足轻重的作用。目前，遥感技术作为区域地表蒸散发估算的重要手段受到越来越广泛的关注。然而，地表蒸散发遥感估算模型多建立在点源观测的基础上。当这些模型用于非均匀下垫面时，尺度不匹配将导致地表蒸散发估算具有较大不确定性。积极开展地表蒸散发的空间尺度扩展研究将有助于消减非均匀下垫面对地表蒸散发遥感估算产生的偏差，提高地表蒸散发遥感估算精度，学术意义和应用价值兼具。本研究将从地表能量平衡理论出发，通过对不同尺度信息的数理分析，揭示遥感估算模型非线性结构以及空间异质性对地表蒸散发尺度效应的影响，阐明地表蒸散发空间尺度扩展的途径，建立地表蒸散发空间尺度扩展的解析模型，最终改正地表蒸散发遥感估算的尺度效应，提高非均匀下垫面地表蒸散发遥感估算的精度，为非均匀下垫面地表蒸散发精准值的获取提供科学依据。

陆面蒸散发的准确估算在水文学、气象学、农学、地学等研究领域具有十分重要的意义。然而由于地表蒸散发遥感估算模型多建立在点源观测的基础上。当这些模型用于非均匀下垫面时，尺度不匹配将导致地表蒸散发估算具有较大不确定性。基于以上问题，本项目首先分析了导致遥感反演产生尺度问题的主导因素，重点探讨了SEBAL地表蒸散发遥感反演模型的空间尺度效应。接着，以地表蒸散发中通常需要用的叶面积指数参数为例，初步探讨了反演模型的尺度适用性和尺度误差传递规律。然后，考虑到空间异质性是决定尺度效应大小的关键因素，开展了空间异质性的定量估计方法研究。最后，利用实测数据，对尺度转换解析模型进行评估和验证。共发表SCI论文8篇。本项目所取得的研究成果将对地表蒸散发的空间尺度转换相关的理论与实践研究大有裨益。