准确测需量耗量()科基础论研究、制灌溉制、规划植构资源科配置系列科及产际题基础。测量较,按照致、微、植、素、遥反演。包括典量衡、蒸渗仪,微涡、波-量衡、空、孔径闪烁仪、箱式,植茎流计孔计。尽管较较研究,系统评价各测北精适,及校途径,研究甚。,研究北干旱区连续型称式蒸渗仪、涡、波-量衡茎流计步观测基础,析测适,选取观测据校论,观测论提供标准科。
量衡测,计算范围土壤量收支差推求,即耗量衡程余项推求。达式
式:段需量耗量;保存土壤计划湿润层效雨量,般取单降雨量降雨效雨量;段灌量;径流量,考虑干旱区育存径流,该项取;Δ段土壤衡计算层储量减量,根据单灌量、土壤质及制玉米根系布况,土壤衡计算层取;段耕层补量深层渗漏量,埋深较深,补量忽略,且根据干旱区甘肃河廊土壤观测,灌土壤含量基化,深层渗漏量忽略,故该项取值。式各项均计。
根据干旱区况,式(.)简化
,Δ土壤含量,式(.)求
式:土壤衡计算深,;θ()、θ()计算段初段末计划湿润层均土壤含量,/。
该优适范围广,测量空尺,,尺周[]。非均匀垫件,微件限制。,适合垫均,土状况复杂况积耗量测,测估算检验校核[]。准确计算区域范围交换量取足够精确量衡各量测值,较准确农田耗量。量衡各项,径流项、深层渗漏项、补项准确值易,降低量衡精确。干旱环境,径流项忽略[,],际径流项否忽略依赖降雨征(雨量、持续强),且仅土壤类(砂壤土)忽略[]。研究,干旱区忽略深层渗漏项,际项否忽略依赖土壤深、渗透及土壤储[],需验证观测土壤渗透,确土壤深层渗漏否忽略。较低,补项忽略;较,补项忽略。干旱区蒸强烈,补项忽略。
量衡,土壤含量测影响较。首,土壤含量具空异,导致取土壤含量况够整区域土壤含量征。土壤含量具空异层含义:局灌溉模式件,土壤干湿显,尺测土壤含量差异较,宝忠北旱区量衡确保土壤含量,测量沟、垄遮阴置土壤含量取均增强[];二土壤组、构引土壤含量具空异,增随取量,取较置具较精确。研究,研究积,置.,精确%件,需~[]。,土壤测量影响测量值准确。土壤测取土烘干、仪测、域反射仪测。取土烘干土壤测基础依据,简单,精,连续观测。仪测科研,层土壤含量易准确测。域反射仪测较,够连续、速土壤观测,且辐射,土壤构破坏[],测层土壤含率仪测精[]。量衡各项准确测各项量衡较忽略,产误差较。,量衡测耗态化程,短获靠耗量,段(般周)耗量,若周量衡研究,需增取量。
型称式蒸渗仪测箱土量化测植蒸腾土壤蒸,测精较,录,甚钟尺据,测农田标准仪器[,]。型称式蒸渗仪(简称蒸渗仪)测论量衡。蒸渗仪土量衡程,,Δ称系统称,般设置蒸渗仪称隔..。称系统准确称取蒸渗仪土量,据采集系统录,邻整量差值即该..Δ,精达.。植蒸渗仪土,径流量补量。另,深层渗漏量土排量,排系统准确获取。研究蒸渗仪土深达,深层渗漏量忽略。降雨、灌溉段,式(.)简化
该优:①测量精,例农业石羊河验站(简称石洋河验站)建称式蒸渗仪测量精.;②测积较,深较深,例石羊河验站称式蒸渗仪积.,深.;③步测指标,蒸渗仪箱增传器,测土壤温垂剖提取溶液土壤养析。蒸渗仪测农田需注题:
()绿洲效。蒸渗仪箱势土壤优箱田,蒸渗仪周围保护区范围够,产绿洲效。导致蒸渗仪测值际。保证蒸渗仪周围足够浪区,且箱土壤尽量保持致。
()框效。完覆盖,蒸渗仪箱框反射阳,导致箱植辐射,测值偏。,尽量减蒸渗仪框热效,裸露框积尽量。
()裂缝效。蒸渗仪箱土壤干燥裂缝,采低频灌溉,灌溉沿裂缝迅速渗底层,导致灌溉均匀。减裂缝灌溉均匀影响,采量灌溉式。
提涡系统测量温、湿、速脉值,计算近层潜热量(转化)热量,式
涡较简单,观测据式计算观测据必校插补,某况产误差。,必观测必校插补,保证据质量。研究采涡系统式系统。根据研究,据校步骤包括:异值剔除、传器频率响校、坐标轴旋转、潜热量空密校、缺量据插补。
()异值剔除。异值随号异超传器障碍(降雨)引。际量计算,异值超临值据需剔除,否则导致量据异。参照量资料剔除普适标准,具剔除标准:①异据,某刻量观测据刻量观测据均值差绝值据差倍,视异据,予剔除;②降雨段据,降雨,汽计,潜热据显示“”,况潜热据予剔除;③超合范围,制玉米夜凝热般超/,低-/潜热据予剔除。
()传器频率响校。传器号波响称传器频率响征,传器局限校称频率响校。频率响局限源传器布置、号采集。号频率响题涡系统展初识,纪频率响校简单算普遍[]。频率响校消除传器及离引量误差。测量准确源传器较较慢号波准确响。频率响误差测号谱际号谱值确。依赖频率值函称传递函,某值~.。频率响传递函传器,模拟滤波器频率响,号径,传器离,闭系统管衰减素影响。校频率响衰减量需际衰减协谱。
频率响校,协谱频率响传递函乘衰减协谱。际模型协谱积值衰减模型协谱积值值量校。湍流量误差Δ/,式(.)
式:传器垂速标量传递函,频率响函乘积;际频率(单:)协谱。
涡标量垂量传递函示际频率函:
式:、传器、低频损;传器离引频损,例维速仪汽计垂离;速量线均引频损;标量线均引频损。
()示
式:τ(),传器确。
根据验拟合简单达式:
量线均传递函:
式:维超速仪径。
标量线均传递函:
式:维超速仪径汽计径。
论计算需谱模型。著湍流标量矢量谱协谱计算[,]。涡系统速依赖强,依赖传器径离距离。稳件,频率响校稳系。,稳件系显协谱化显著[]。
图.典型晴午段(--,:—:)速()、垂速()、温()汽密( )功率谱际频率系图。图,惯区(量传递区),属功率基足量低频区按斜率传递频区规律。维速仪汽计频号响基足际需。,频率.,温汽密功率谱曲线呈微凸趋势[图.()图.()],仪器频损引,需频率响校。
图.垂速温汽密协谱系。图,惯区,汽密协谱足量低频区按斜率传递频区规律。类似图.功率谱,频率. ,协谱值微凸趋势,频采集区量损,需频率响校[]。
图.显示频率响校潜热量热量较,标示校据,标示校据。频率响,潜热热量增,潜热量增%,热量增%。频率响校湍流量影响较,量据程必须环节。研究,频率响校,潜热量增%~%,热量增%[],潜热量增量热量,及传器。研究热量潜热量校量%~%,某件影响[],类似。
图. 标准化功率谱际频率谱系()
图. 标准化协谱()/际频率谱系()
图. 频率响校热量潜热量较(—)
()坐标轴旋转。坐标轴旋转剔除仪器倾斜误差侧影响湍流量矢量,消除均垂速影响,速标量浓梯仅存垂,存流,切导致侧量量。超速计观测速临怎装速计确装角题。即形均,仪器严设置调试,均流保证。流效及尺环流、均倾斜引局热环流及湍流尺降低阻碍层展造垂速非零[]。,需采适坐标轴旋转,消除影响。采较坐标轴旋转:二坐标轴旋转、坐标轴旋转及拟合。
针题,提估计均垂速拟合(),拟合较规则均匀坡取较校效,非坦垫件适[]。李思恩研究,拟合校垫均、坦农田态系统量效较[]。单量计算,必须组量据均周。,研究选拟合量据坐标轴旋转校。具:据统计拟合,该均垂速达速函且保证垂速均值。图.坡拟合坐标旋转示图。
图. 拟合坐标旋转示图
式:、归参。
各育选取共维超速仪测速资料,采软件归拟合,函值达:
旦、确,拟合校潜热热量值按式(.)式(.)计算:
式:垂速。
、计算式:
拟合校农业石羊河验站制玉米育热潜热据校,校较图.示。拟合校潜热热据均略降低,化显,基忽略。研究区域较坦且仪器严设置调试,鑫北干旱区葡萄园研究似[]。,北干旱区坦农田涡系统耗监测需坐标轴旋转校。
图. 拟合校潜热热据始观测据()
(横坐标校量,纵坐标校量)
()潜热量空密校。涡系统观测某湍流量,需考虑热量汽量传输引密化。测量该干空混合脉混合均梯化,需校。测量湿空混合,该项校必。,潜热量需空密校。详细阐述空密校步骤,潜热量,协差形式达式[式(.)],式校热潜热量汽量影响[]。
式:、干空汽量;ρ、ρ干空密汽密,/。
北干旱区空密校制玉米育潜热据校,校潜热量系图.示。图,空密校,潜热量提约%。
图. 空密校潜热据始观测据(甘肃武威)()
(横坐标校量,纵坐标校量)
()缺量据插补。断、系统故障素造据缺及异值剔除据序列,需建套完整据插补,形完整据序列。量据插补均昼夜化、网络半验。研究据插补具:①缺降雨段潜热量按;②缺据,采线插插补;③缺潜热据,采-系均昼夜插补,缺热据,采均昼夜插补[],插补周。
评价量观测据质量,包括始据析、谱析、稳态测试、湍流统计征量衡闭合,量衡闭合程评价据质量评价参照。达式
式:净辐射,/;土壤热量,/;λ潜热量,/;热量,/。
般,涡系统观测潜热热量λ+供量-,即普遍存量闭合。根据研究,量闭合:①量观测采误差,即涡系统量贡献区积量量测仪器测量积造湍流量效量误差;②测量仪器准确标仪器系统偏差,及据规范量衡影响;③量吸收项冠层热储量、植合耗忽略;④频低频湍流量损,论践验考虑频低频湍流量损,仍频率响准确校;⑤流效影响,即较坦垫,层稳强夜泄流流,影响量衡闭合程。
详细析各站量衡闭合状况,闭合布.~.[]。 详细评价各站量衡闭合状况,均闭合.[]。研究量衡闭合况图.示,制玉米育半尺量量闭合.,据校,涡系统观测量据较靠。
图. 涡量衡闭合状况(半量值)
另,制玉米育共选取典型晴阴各(—各),析况量闭合状况,图.示。晴况:λ+=.(-),=.;阴况:λ+=.(-),=.。晴量闭合率低阴。散离散程,晴况刻量闭合率差异较阴况。
图. 阴晴件制玉米涡量闭合况(半量值)
量强制闭合提升涡系统测量据质量靠,量强制闭合效修潜热低估[,]。研究(>)量据,采波强制闭合量强制闭合。具:①计算量潜热、热量差值;②该差值按照:—:均波β配潜热热。具式:
根据研究,夜潜热耗占%~%,且()[]。,研究采介绍滤/插值夜(<)潜热量据[]。具:①夜潜热量摩擦速./,潜热据删除;②育剩余夜潜热量建验式;③根据建验式删除潜热据插补。
量强制闭合制玉米半尺潜热量图.示,化程较图.示。图.,量强制闭合,半尺潜热量提升约.%,效修涡潜热量低估。图.,量强制闭合制玉米育阶段潜热量提升幅,育初育末,量强制闭合潜热量提升效显;育,潜热量显著提升。,制玉米旺盛,涡监测制玉米潜热量量低估显著。论述未殊涡据均采量强制闭合据[]。
图. 量强制闭合制玉米半尺潜热量()
图. 量强制闭合育均潜热量较()
涡测量,传器置,测垫质、量量交换息垫某垫程[]。量观测空,,指仪器测量值程反映际垫均累积状况[]。研究量观测塔选址,量观测据质量控制量观测尺扩展[]。题研究绝靠量,提衡量标准,即际值观测值差范围化,值统计析即致评价。量观测,量值非获,空研究存局限。
量贡献区()源积( )指近层某观测湍流交换程贡献效源汇区域观测量产影响垫区域[,]。量贡献区析效测量值产影响垫区域源权区域,评价垫征量据产影响。量贡献区置随、仪器观测、垫粗糙层征(稳)化瞬改[,,]。量贡献区联系另概念量贡献函称源权函,描述近层源汇空布仪器观测值系函。量贡献函值区域某源量观测值贡献程。量“”既指量贡献区,指量贡献函。量贡献析指量贡献函求,靠量贡献函观测据质量评价,保证量源注研究区域。量贡献析评价量观测空具。
量贡献区概念提,量验致展量贡献模型验研究[]。量贡献评价,基标准替验。典浪区测量∶验则,虽量观测量贡献区粗略估计,逐渐基标准替。求量贡献函简单,估算量贡献函模型,包括析模型、随质弥散模型、涡模拟模型均闭合模型。另,参化,际简化算[-]。概念展详细介绍,参阅献[,]。选义确析模型析。
估算函模型,二维欧析量源区模型()[]具简单、计算合精征,确量测贡献区。算基均速轴反烟羽假。(,,)量值η垫源强布η函
(-,-,-)(,,)量η垫源强布η联系,称量贡献函。该模型考虑均湍流扩散,假横速布。源权函值某源(,,)观测量值δ贡献权。,源权函依赖源某观测距离。(,,)单强源,则
式:η,垫连续单源强;δ-布函。
,式(.)式(.)卷积,η(,,)值源权函例式(.):
源权函提供单源权息。,际需区域η值影响。换句,η值产贡献区域?区域Ω义源区。
运论,参阅参考献[],浓扩散垂量达
积式(.),垂量达式
式(.)、式(.)、式(.)式(.),二维量源权函
式:垂湍流量,式(.)η;单源(汇)强,式(.)η,。
量源区Ω(,,-)=值线限区域示,即函整积φ。,源区义达量贡献率区域量贡献函积。
式:φ量贡献函Ω积。
φ=.[],式(.)简化
,除=.,Ω限制>,,式(.)式(.),式(.)
源区Ω依靠效测量(传器装零移距离)、粗糙、稳/()、横速波强σ/*(σ横速标准差,*摩擦速)。稳包括稳状态(/<),稳状态(/>)状态(/≈)。
输足件参,模型输贡献率量源区置尺参值,绘源区范围。
图.显示稳件(/=.,)%量贡献源区权函布况。图.,涡系统测量贡献区非态布,贡献区布。量贡献值区约,贡献区/。测量贡献源区侧区足标准态布。图.显示玉米育稳稳层件量贡献源区空布,稳层量贡献区约稳层倍[]。
图. 稳件(/=.)%量贡献源区权函布()
波-量衡测耗论基础量衡近层梯扩散论。根据量衡,垫,量衡程达
式:量交换量,/;合耗;冠层储及陈谢耗,/。
积均垫,量垂交换量交换量,项略计。,项项各项,般况忽略,式(.)简化
图. 玉米育稳稳层件量贡献源区空布()
根据近层梯扩散论,单湍流交换产潜热热量达
式:潜热湍流交换系,/;∂/∂近层空湿梯,/;热湍流交换系,/;∂/∂近层温梯,℃/。
,提值,即波(β)反映量衡热量潜热量例系,达式
式:压,;λ汽化潜热,/;Δ温差,℃;Δ汽压差,。
根据雷诺似论,热潜热湍流交换系,余项。式(.)化简
,γ湿计,达式
式(.)式(.)联
根据波系统测、,计算ΔΔ,述各式,计算β、λ,潜热量λ除汽化潜热λ,换算需量耗量。
波-量衡具较论假设限制件,、素及仪器精足件,产较误差,需据严筛选,选足件据,足件据剔除,选适插补。研究按步骤据。
()判断筛选据。析,确Δ、Δβ及(-)互制约系,图.示[]。λ符号足求,量传输错误,据需剔除。
图. 波系统据筛选判断各量符号规
农业石羊河验站研究波系统制玉米育采集据判断.。,育共组据,合据组,合据占据.%,合据例较低。步析,据(:—:)共组,合据组,合据占据.%,合例;夜据(:—::—:)共组,合据组,合据仅占夜据.%。夜合据占合据.%,合据仅占.%。夜合据较夜较,(-)符号负交错,容易错误;且夜层稳状态,潜热热湍流交换系足雷诺似论,符合波件。判断,据质量较,夜据质量较差。
. 波系统采集据判断()
()拒绝域判断筛选据。波据足判断基础,潜热量否准确测取决β否准确测量。尤β值近-,β测量偏差导致潜热量热量严偏离,异值判断剔除。根据式(.),β精温湿梯准确测密,研究简单β取舍区,邻据插补,建β取值范围传器精系,缺乏论基础,随较强。针题,综合考虑汽压梯温湿探辨率,提拒绝域论。该论,确β取值态拒绝区。研究,温湿探精δΔδΔ.℃.,β拒绝域β=-±ε曲线围态拒绝域,:
具拒绝域类型.。拒绝域判断显示,合据集夜,判断致。
. 波量衡β拒绝域类型
()据插补。足判断拒绝域判断剔除据仪器故障导致缺据予插补。缺舍据段较短,邻据,采线插插补。夜层稳状态,温湿廓线非似,符合波件,合据般占夜据量半。随仪器限增,仪器精降低,夜合据步增,据插补造困。夜占%~%[],夜潜热据缺导致低估。
针题,假某具区域指夜累积占例固,尝试运波测推求制玉米。.,虽蒸渗仪涡测制玉米育..,育..,测育,,占例育阶段育近:蒸渗仪苗、拔节、抽穗、灌浆、熟育该例.%、.%、.%、.%、.%.%,涡该例.%、.%、.%、.%、.%.%。假,某具区域指夜占例固,测(涡蒸渗仪)占例波测值推求波,.,波测苗、拔节、抽穗、灌浆、熟育.、.、.、.、..。
. 制玉米测占例()
注 型称式蒸渗仪测值;涡测值。
. 波测值推求()
茎流计根据:热脉冲、热扩散热衡。热脉冲( ,)植首提,率运际研究。该适径木,析树干剖液流征[],准确树木研究检验,树干液流较低热脉冲技术测值准确[]。
热脉冲植茎秆装热脉冲射器(热源),射短热脉冲,热汁液,随植液流热脉冲运,热源距离装热敏探针探测温峰值,确热脉冲达,测植液流速。消除环境温化影响,植茎秆热源影响,装另热敏探针,探测温差(-)峰值,确热脉冲达测植液流速,假设热热敏探针温差峰值差式(.)计算热脉冲速率:
式:热脉冲速率,/;热针热敏探针热探针距离,,般;热针热敏探针热探针距离,,般;热热敏探针温差峰值差,。
探针植茎秆液流干扰,钻洞插程周围组织损伤。述测量获热脉冲速率非未干扰植茎秆热脉冲速率,显植茎秆液流速率“值”低估。植茎秆导管液流速率二抛线校程:
式:、、,决影响组织积,值则探针材料探针隔。
植茎秆液流速率式(.)计算:
式:ρ、ρ植茎秆木质树液密;、植茎秆木质树液热。
ρ材品简单测量,。
()植茎秆密湿确:
式:ρ植茎秆密(干/鲜积);茎秆含率;植茎秆热,温(℃)估算。
()植茎秆液木质积确:
式:、植茎秆液木质占整茎秆积。
采该计算,苹树取..。
植茎秆液流速率茎秆径置,计算蒸腾流测茎秆深液流速率值,式(.)计算:
即推求液流量。际,较细茎秆枝植,标确。较粗茎秆枝植:①简单均,测算术均值乘木质切积()即,精较差;②抛线积,即假设随植茎秆径按二阶项式化,求项式系,式积获树液流量。
随热技术展,类展,即热扩散热衡。热扩散式探针( ,)[]热脉冲基础改造形,称恒热流传器(- )。该置热偶探针插树干木质,探针热,探针热,参考,监测探针温差。根据温差液流速率验系确液流速率[]。
包裹式茎流计采热衡,植茎秆施恒压热量,热偶测茎流携热量,植茎秆液流量液流速率推算连续监测。热衡程达式
式:输热量,根据欧姆律求,=/;植茎秆液流热量;沿树干散热量。,
式:散热量;散热量。
计算程
式:茎秆热传导率,/(·),木植般.;茎秆横截积,;//温梯,/;热偶节距,;、探热偶节温差。
式:、、探测压,;.热偶号转化系,/℃。
式(.)~式(.)列程:
沿散热量,计算式
式:-探热偶压差;鞘传导率,即热传导速率。
液流值(凌晨:—:)热衡计算,计算式:
,茎秆液流量(/)
式:热,/(/℃);组热偶温差,值:=[(+)-(+)]/。
简化参,仪器取=-,=-,=-,则
述广泛树液流量测且准确证[,]。热脉冲、热衡热扩散及,均较致[-]。茎流计保持植株完整、破坏周围环境况测量单株液流速,较准确确单株蒸腾量。该较短尺()揭示环境单株尺蒸腾响。优复杂形空异质影响,单株尺提升农田尺,需选取适尺提升[,]。
遥传器捷、周获取范围二维甚维布磁波息,越越广泛农业、、质、洋、、环境监测、球资源勘探、侦察。农业土程领域,遥据土资源态化监测、植积提取、势监测估产及亏缺估计广泛。
红遥获取土壤状况建谱反射率土壤湿验系,合谱植指热红遥获取陆温提取土壤含量息,农田热空态估计,监测农亏程指导灌溉。遥息建区域耗遥反演,根据据计算潜耗,胁迫状况评价。
( )提步骤求取征参区域耗量[]。遥据反演温,半球反照率归化植指及互系类型宽量(包括热量土壤热量),余项逐元计算区域布[]。
求区域,需区域布温、粗糙及速资料,般较获。决题,采冷热件,假设空温差δ温呈线系,-似假设程迭求。冷(湿),指影供充足,植较密集元,,量完耗,λ≅-,δ≅;热(干)指干燥且植覆盖元,,耗约零,≅-,δ≅(-)/ρ。
论计算验证研究功。优基础较坚,适合件区;另,各具、近红热红波段卫星遥据,合规资料(速、温、阳净辐射)计算量衡各量,空辨率布图。运空温验程,消获取空温参。
蒸,假设蒸致保持,计算瞬扩展值:
计算需遥参包括:反照率α,归化差值植指,辐射率ε温, +遥据,计算区域。
净辐射量、量、输送交换程源,根据辐射衡程射量减射量求。,净辐射量,夜晚负。
式:射短波辐射,/;射短波辐射,/;射波辐射,/;射波辐射,/;σ-[.×- /( )];ε辐射率;参考空温,,取灌充足植温;温,。
()反照率α。计算反照率需各波段辐射亮、谱反射率、各波段权系、反照率单透射率参,求程:
式:λλ波段辐射亮,/(·μ·);元灰值;值,即=;λλ遥器收λ波段辐射亮,即==(产品)=(产品)辐射亮。
式:ρλλ波段谱反射率;单距离;λ谱辐照,/(·μ);θ阳顶角,。
式:α-程辐射率,/(·μ·),值.~.;τ单透射率。
晴空且较干燥件:
式:拔,,据获。
()归化差值植指。
式:ρ、ρ近红、红波段反射率。
()辐射率ε。辐射率辐射射温、波黑辐射射值。辐射率验系求取[]:
式:>。否则,假ε()。
()温。温热红波段校、单窗算单反演。式 +波段计算亮温,辐射率简单校获温:
式: +波段谱辐射强;、热红波段校参,/(·μ·),=.、=.()。
()辐射率ε。
()射波辐射。
式:阳,=/。
土壤热量指传导存储土壤植量,热流土温梯、土壤热容量、热传导率,热量衡较量,计算较困,般、、α、统计系求,根据卫星境适修:
式:卫星境影响,境取.,取.;取.。
热量指传导流散量,稳、速粗糙函。计算式
式:空温,;程。
计算热量式,、均未量,且彼,采迭计算。步骤:
()根据稳廓线系估算摩擦速空布。稳廓线系
式:速,/;*摩擦速;冯·卡(),=.;量传输粗糙,,采提验式[]:
()根据温范围随程增降低,研究区选某参考,据校:
式:据程值,单致。
参、遥影选极端“指示”元——“干”“湿”确。“干”指干燥裸植覆盖闲置农田,假设干足≈-(即,量完热);“湿”指影供充足、潜耗元,般刚灌农田,湿≈(即,量完耗),基假设,值。
()计算空阻:
,取值略植冠层均,取值略低层,际,般取=.,=。
()式(.),热量。
()热导致近层稳状态,-似论,引热量传输量传输稳订ΨΨ,计算-,空阻校,迭求。ΨΨ具求:
)>,稳状态:
)<,非稳状态:
)=,状态:
式:速,=./;()参。
般,复运步骤()~(),稳热量。
计算。
()计算净辐射量。
式:ϕ元纬,;δ阳赤纬。
()引蒸,达
式:净辐射量;土壤热量;λ汽化潜热。
单换算/:
量衡论较完善,较深干旱区具较精,检验波-量衡测精较济[]。量衡适步较段计算,选取~计算步,量衡计算该段均。量衡标准,评价波涡干旱区测精确。
图.示,农业石羊河验站例,耗测干旱区葡萄园耗量较近。量衡,波估葡萄园耗量%,涡低估葡萄园耗量%。.组归程决系均较,涡决系略,涡量衡测强。误差析,涡均波值,涡测葡萄园准确。研究采量衡测草甸系统耗量波%,系.[]。研究涡测量干旱区葡萄园耗量较量衡测量值偏.%,波测量值较量衡测量值.%[]。
图. 波、涡量衡测葡萄园耗量较()
. 涡、波量衡测葡萄园统计析()
注 据选—,单/。
步析测葡萄园耗量差异,图.()示,拟合程斜率达.,决系达.。育波测葡萄园耗量均值.,涡测值.。言,估葡萄园耗量.%。测值./,.,致指.,测值非近。测据致均匀布归线侧,采研究耗量,显系统估低估。
步差异图.()示,拟合曲线斜率.,决系.。测值./,.,致指.,测值非近。较,低趋势,存系统低估。涡波测草耗量归析,拟合线斜率.[],虽低值,存系统估。
图. 步测葡萄园耗量较()
图. 测晴阴葡萄园耗量较
育选典型晴阴各(—各选取;选,—各选),半耗量归析,图.示。论晴阴,归程斜率均,测耗量均测值。晴件归程斜率近,系,晴件测值差异,阴件差异较。阴晴导致稳,湍流交换强弱,测差异稳状况。
选取灌各据(件似,试验共灌),析灌测葡萄园耗量影响,图.示。灌归程斜率显灌归程斜率,且灌转灌,决系显化。波测葡萄园耗量估转低估,涡则反。另研究,灌/值降雨显升趋势,李思恩造采沟灌,均灌式导致温湿廓线致,热交换系,汽交换系热交换系,波测低值[]。
图. 灌波涡测葡萄园耗量较
涡言,育波估葡萄园耗量.%,育各阶段均呈估趋势(.,图.)。育,估耗量;育,则反。,研究估耗量,低估耗量[,,,],研究涡测耗量波测值偏[,],均存差异。,研究选取育某某阶段观测,选取段影响测耗量系;另,据校、筛选插值据导致。研究据校涡计算耗量影响,研究号延迟校频率响校耗量影响达%,未校导致涡测耗量低估[]。较涡波测耗量差异,波获据筛选除-.<β<-.范围据,虽剔除严偏离,除插补程引误差,耗化规律存偏差[]。
. 各育测葡萄园耗量耗量较
注 涡系统缺测—段据;涡系统仅—据,该段耗量差异。
图. 测葡萄园育耗量较
(注:萌芽,梢,,浆,浆熟,落叶,缺测—据)
析涡波测干旱区葡萄园耗量化。图.,育均,段(:—:),涡测耗量波测值,夜段(:—:,:—:),则反。析各育化况,段,梢,波估葡萄园耗量,浆、浆熟落叶,波低估葡萄园耗量;夜段,普遍存波测耗量涡测耗量。
析-件,测潜热量值、误差及致指.。随量提,测值逐渐增强,逐渐减,致逐渐增,随量增,测葡萄园近。量[-,]区,析组测值较弱,拟合例系偏离较,波测值存严偏差,潜热量值较,误差忽略计。假设校涡系统测潜热量值准确,量测量确引测存差异。微测仪器周围约均况,波,净辐射土壤热量测仅周围米均况,量衡程净辐射项土壤热量项均[]。际,单测量收支况[]。测量源区积差异引波测准确。
图. 涡波测干旱区葡萄园耗量化()
(注:测葡萄园耗量化各育段均值)
- -件测葡萄园差异()
影响蒸渗仪测值素包括装置、植密、势、叶积,必析蒸渗仪测误差。.玉米各育阶段农业石羊河验站台蒸渗仪测。,台蒸渗仪测化范围-.~./-.%~.%,夜.~./.%~.%。台蒸渗仪半归显示线斜率.显著差,台蒸渗仪测具较致。台蒸渗仪测均值析。另,蒸渗仪测()涡试验田量衡()析。玉米育~ 均值显示具较致,线归斜率.,决系.(图.)。育.,非近(.)。,台蒸渗仪均评价涡测。
. 蒸渗仪半测值()蒸渗仪半测值()较()
注 半测值;均偏差误差;偏差误差;决系。
图. 型称式蒸渗仪测()土壤量衡计算()较()
涡系统测始半()蒸渗仪均半()析.。,玉米各育阶段,均偏差误差()化-././-.%.%,夜化-./-./-.%-.%。育阶段,-./-.%,夜-./-.%。涡系统测管值夜值蒸渗仪测值差较,偏低。
. 涡系统测半()蒸渗仪测值()较()
注 半测值;均偏差误差;偏差误差;决系。
涡系统测值存显量闭合。,波强制闭合半校。图.显示各育阶段校系具较致。.统计析差。显示育-.%,校-.%。研究波强制闭合较校涡测。
图. 波强制闭合滤插值校各育阶段半值(空圆)夜值(圆)涡测()蒸渗仪测值()线系()
,校夜差较,各育阶段-%-%,校差。,波强制闭合适合夜校。,滤插值夜校。校差显减,育夜-.%,校-.%(.)量闭合校-.%。校占值.%,致[]。
. 波强制闭合滤插值校半涡测()蒸渗仪测值()较()
注 半测值;均偏差误差;偏差误差;决系。
累半值,校涡系统测蒸渗仪测值较.。,校玉米各育阶段差较,差拔节,-.%,该阶段量闭合率致。校育., .低.%。校测值零截距线归斜率.(=.).(=.)(图.)。
. 波强制闭合滤插值校涡测()蒸渗仪测值()较()
注 校指涡系统测波强制闭合夜滤插值校;均偏差误差;偏差误差。
图. 波强制闭合滤插值校涡测()蒸渗仪测值()线系()
校差较,育-.%,校-.%。校育.,均值./,非近,-.%(.)。图.显示校零截距线归斜率.(=.),近。
图. 波强制闭合滤插值校涡测()蒸渗仪测值()季节化()
灌溉强降雨,蒸渗仪箱阻止土壤侧运移深层渗滤,蒸渗仪含量箱。.,灌溉晴强降雨晴,蒸渗仪测校涡测值,蒸渗仪测偏。[]研究灌溉强降雨,蒸渗仪箱消耗周围田耗,蒸渗仪测偏。
. 灌溉晴强降雨晴涡测()蒸渗仪测值()较()
注 灌溉量,强降雨量.;均偏差误差;偏差误差。
图.示,除灌溉强降雨称式蒸渗仪测估,校涡测值较致,线归斜率.(=.)。减估蒸散量(.),蒸渗仪测值.,涡测蒸散量.较致。
图. 波强制闭合滤插值校涡测()蒸渗仪测值减灌溉强降雨估()线系()
量衡测制玉米育左右耗量,蒸渗仪测,涡波-量衡测半耗按各育截累,测制玉米育育.。量衡、蒸渗仪、涡波-量衡测育、、,育均./、./、././。量衡苗熟各育测、、、,各育均./、./、./、././。蒸渗仪苗熟各育测、、、,各育均./、./、./、././。涡苗熟各育耗测、、、,各育均./、./、./、././。波-量衡苗熟各育耗测、、、,各育均./、./、./、././。
. 制玉米测测育布()
量衡基准,蒸渗仪估.%,涡低估.%,波-量衡较近。育,波-量衡测苗,占.%,显另.%、.%.%,波-量衡苗存耗估。蒸渗仪抽穗灌浆,占.%,显另.%、.%.%,蒸渗仪制玉米旺盛存显耗估。涡测各育量衡近。
.列测制玉米育值及育布况:蒸渗仪、涡波-量衡测均量衡测较近,够适制玉米监测。,观测,测仍存差异。够尺获取息,尺缩尺,甚尺,况,测量差异,产差异,析育尺差异,评价各测具义。
图. 测制玉米()
图.、测制玉米育尺较。图.,非近,归程=.,决系.。测仅非致,。图,较,散落归程,较集苗,苗存估,.各育布致。图,量强制闭合,归程=.,决系.;量强制闭合,归程=.,决系.。量强制闭合必,量强制闭合仅程修低估,且提,测准确;另,尽管量强制闭合,仍显,测尺存系统估。
图.测甘肃武威制玉米育逐化较。图清晰,测育化趋势基致:苗较,随制玉米逐渐升,抽穗达峰值,逐渐降。苗,测近,测另;抽穗灌浆,测近,测显另;拔节熟,测基致。
图. 测制玉米育逐化程较()
图. 测制玉米育(半)尺()
图.测制玉米育半较。图,半尺,非近,归程=.,决系.,测。图,半较,散落归程,半尺苗存估,尺育均半尺值累,半尺苗估导致尺整苗估。尺归程=.,决系.。尺较尺似,测尺存系统估。
图. 制玉米育测典型晴化较()
析育测差异,制玉米育各选择典型晴,析测化程(析:—:据),图.示。图,测育典型晴化趋势基致。制玉米均呈规则钟形化趋势,即午,早晨傍晚依降低,夜较,徘徊附近;育峰值均:左右。,育,测化程差异。苗各刻>>;抽穗灌浆各刻较近,午::测另,且:附近差异显著;拔节熟各刻测值均较近。
释波苗耗估,绘测午:β逐化程图.示。李思恩研究指,午β均值致较,午:左右β均β[]。图,苗测β显低。供量(-)况,β测值偏导致潜热估,测值偏。究根苗温差,温湿探精达求。另苗育,垫湿润状况均匀,求热交换系=件足,导致β测值偏低。
图. 波涡测制玉米育:β值较()
抽穗灌浆测显偏:
()空尺效。测空尺较,测值仅该仪器范围耗。测空尺较,量贡献区域,田埂裸土积较,裸土蒸量旺盛制玉米,导致测据较,制玉米旺盛(抽穗灌浆)尤显著。
()“绿洲效”。蒸渗仪土框阻隔,蒸渗仪周围裸土,导致测值较。
()“框效”。属传热速土壤,辐射热蒸渗仪属框,热量传蒸渗仪土壤,土壤温升导致增[]。
述绿洲效、框效阳辐射强—显著,值制玉米抽穗灌浆。共导致测制玉米抽穗、灌浆显另。
制玉米育选典型晴阴各(—各选取),测尺耗析,图.图.示。图.,晴况,=.,决系.;阴况,=.,决系.。阴况仅.%,低晴况%。阴况,阳辐射温晴低,框效、绿洲效造估晴况。图.,晴况,=.,决系.;阴况,=.,决系.。阴晴况测较近。
图. 件蒸渗仪涡测制玉米()
图. 件涡波测制玉米()
传统,际量衡程余项计算,土壤亏缺函估算潜修,据合田测量。仪器测足够量、靠际据,,各,估算。传统计算,遥监测具捷、济、区域尺及视化显示。遥严序执系列式,卫星航飞测谱辐射强转化际。遥估算田块,型程及流域空尺;测量,遥较费提供似尺详细布息。
遥据合获区域。各具、近红热红波段卫星遥据,合规资料(温、速阳辐射)计算量衡各量,空辨率布图[]。科院兰州研究“黑河区-互验研究(黑河验,)”[],据黑河验区征参、净辐射量、土壤热量潜热量测值较:论夏季深秋,反照率误差均%左右;温偏差约℃;净辐射量土壤热量误差%;潜热量误差.%。
甘肃河廊石羊河流域游勤绿洲例,图.示。.列勤绿洲各土类型占例,选取、、景 +遥影,冬、春、夏秋季境,获研究区际。
图. 甘肃勤绿洲置及石羊河流域土类型图
. 甘肃勤绿洲各土类型积占例
图.勤站降量布化曲线,,-式计算。、、儒略、、。图.,均./,仅二值;春旱,达降。
图. 甘肃勤站降量布化程
图.~图.计算研究区征参空布征。反照率布图及统计计算图,甘肃勤绿洲反照率具:
()反照率冬、春、夏秋季基集.~.,,、反照率化曲线均显双峰状,较低峰值农田值,较峰值除,裸覆类型,元量较,.附近波峰显。,植较,反照率显单峰型,峰值.,.附近显突灌溉农田融湿润河形。,反照率曲线呈峰状,低波峰.附近,灌溉农田库较浅域。
()研究区反照率均值夏季,.。布曲线,该农田波峰裸波峰峰值均偏左侧,.。..。秋季节农田庄稼熟收割,冬季覆冰雪,反照率较;春耕膜覆盖,反照率,图.()该植指布图;且乎降(图.),较干旱,反照率较秋冬季略。
,布图,夏季植浓郁,秋季较稀疏(),春季植显稀疏,。布图夏季显双峰状,农田.~.化,峰值.附近;、,曲线均单峰型,农田区基.~.。裸峰值除较,.,余峰值均.附近。另,夏季布范围宽,秋季,冬季窄,季节植布状况决。
图. 甘肃勤绿洲反照率空布征
图. 甘肃勤绿洲空布征
图. 甘肃勤绿洲温空布征
温辐射率校,类似。、农田波峰显,单峰型曲线;温显峰值,且布范围较宽,值较,较峰值裸,约,较低农田峰值。始,温曲线右移,即温渐渐升,夏季达;秋季临,温缓慢降低,基落温。温布图反映,灌溉农田温较低;夏季,植、裸各覆区较显。
步验证反演参合,河、裸、稀疏植、农田库五土覆盖类型,随选取组据,组反照率、温析。
图. 甘肃勤绿洲覆类型件各参化
图.()库反照率化曲线,,红崖库冰状态,均反照率达.;随温升,冰消雪化,反照率降.左右;,库较浅,反照率较,..。库连河,量较,反照率.,随河断升,反照率逐渐降低。裸、农田稀疏植反照率均达低,缓慢升,植程干湿状况决。
裸值化较稳,维持.左右。(河库)值.,。河稀疏草河床化植,夏季陡升。农田稀疏植值均,植夏季较茂盛决[图.()]。图.()显示裸、河库温温密切,均呈升降低,夏季化趋势。农田稀疏植温植状态影响,势较旺盛,温较低,降趋势,步植调温功。五土覆类型,温低化顺序:裸>稀疏植>农田>河>库。
布征图.示。各类覆显区,图,该化范围;元达./,农田峰值./,裸峰值./。,勤绿洲量,均值./,图偏左侧,图积;,均值./。农田波峰逐渐显,始增,夏季达。
参照《甘肃省农村鉴》(—),勤县农播积.,占耕积.%;,春麦春玉米粮食,播积..,占农播积.%。另,勤县铃薯棉济。
.列估算提取植区(>.)均值,- -式计算勤农济育系乘影获取需量。,春麦育—,春玉米育—,铃薯育—,棉育—。.,估算植区均值均(-),且,估算植区际需量,估算植区较合。王春梅 +据计算甘肃武威市农区域均值./,估算近。
. 遥合估算甘肃勤绿洲植区系获较
注 系单,单/。
图. 甘肃勤绿洲空布征
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