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基于MOD16岷江上游实际蒸散发的时空分布特征

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邱姝月

摘要：基于MOD16A2蒸散发产品，利用GIS和遥感技术，分析岷江上游2018年年内实际蒸散发的时空特征及不同土地类型间的差异。结果表明：（1）2018年，岷江上游ET均值为351.80 mm，年内分布不均匀;（2）岷江上游各月ET呈现先增加后减少的趋势，8月平均ET（52.96 mm）最大;（3）ET空间分布受土地利用类型影响明显，各类地物年均ET强度排序依次为不透水面（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）。对该区实际蒸散发进行时空特征分析，为推进岷江上游生态文明建设起到积极作用。

关键词：实际蒸散发量;土地利用类型;时空分布;岷江上游

蒸散发是水量平衡和能量平衡过程中重要的要素，因此，准确估算蒸散发量有利于合理利用区域水资源和维持生态环境平衡[1]。传统ET测算方法主要基于点尺度的仪器观测[2]，难以实现较大范围的实时动态监测。随着遥感技术在区域尺度蒸散发反演中的应用和发展，许多团队发布了遥感数据反演的蒸散发产品，如英国GLEAM产品[3]、美国NASA提供的MOD16产品[4]等。岷江上游作为长江上游重要的生态屏障，人类活动和气候变化导致该区域降雨、径流[5]等水循环要素发生显著变化。学者基于不同模型方法研究该区地表径流[6]、生态水[7]的动态监测，较少针对年内蒸散发进行探讨。本研究基于MOD16-ET产品数据，分析了岷江上游蒸散发时空变化特征及不同土地利用类型的差异，揭示该区年内蒸散发时空变化规律，为当地水资源的高效利用和水文生态保护提供理论依据。

1 ? ?研究区概况

研究区位于川西高原岷江上游，面积为4 313.42 km，海拔1 420～5 840 m。该区是干旱河谷向山地森林过渡的典型地带，西北高、东南低，为典型的高山峡谷地貌。区内气候类型属于川西山地季风气候，日照强烈，寒冷干燥，年降水量为700～900 mm。

2 ? ?数据获取和研究方法

本研究选取2018年美国航天局官网提供的轨道号为h26v25蒸散发（ET）数据，利用MRT软件将其转换为Geotiff格式，进行重投影和影像镶嵌等工作，通过加权平均得到月均蒸散发量。土地利用数据选取GLC_FCS30-2015_V1.0，根据需求划分为有林地、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平台分析研究区2018年实际蒸散发的时空分布特征。

3 ? ?结果与分析

岷江上游地表蒸散发量年内分布不均，2018年年均ET为351.80 mm（见表1）。12月平均ET（16.34 mm）最小，8月平均ET（52.96 mm）最大。从3月开始，气温升高，ET增加明显;6～9月正值汛期，降雨量增加，日照充分，为蒸散发提供有力条件。由于8月降雨量明显减少，气温较高，ET最高。

空间分布上，不同季节蒸散发量差异明显。雨季ET高值区集中在岷江上游北部（松潘县）和海拔较高地区。非雨季时，低海拔区域为蒸散发量高值区。为明确土地利用对ET空间分布的影响，统计岷江上游各土地利用类型的各月ET均值（见表2～3）。各类地物年均ET强度排序依次为不透水面（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，但由于研究区以有林地为主，耕地ET大于林地ET。岷江上游植被以有林地和草地为主。除6～8月，有林地ET大于草地ET，林地中灌木林和未成林地较大。究其原因，林地聚落组成复杂，能量转换和物质循环旺盛，蒸散发耗水能力强，草地类型相对单一且生长于高海拔区。裸地蒸散发量最小，由于无植被覆盖，降水后直接形成径流汇入沟渠。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，更难产生地表径流。

4 ? ?结语

基于MOD16-ET遥感资料，分析岷江上游2018年地表实际蒸散发的时空分布特征，结论如下：（1）在时间分布上，岷江上游年内蒸散发量呈现先增加后减少的趋势。3～4月蒸散发量明显增加，在8月达到峰值，为52.96 mm。（2）在空间分布上，不同土地利用类型蒸散发量存在明显差异。雨季高海拔地區蒸散发能力较强，非雨季低海拔地区较强。土地利用类型中，不透水面ET年均值最大，裸地最小。（3）要提高当地水循环利用效率，应增加植被覆盖率，减少降雨损失，优化空间布局，合理运用季节规律性变化。

[参考文献]

[1]张圆，贾贞贞，刘绍民，等.遥感估算地表蒸散发真实性检验研究进展[J].遥感学报，2020，24（8）：975-999.

[2]王松，田巍，刘小莽，等.不同蒸散发产品在汉江流域的比较研究[J].南水北调与水利科技，2018，16（3）：1-9.

[3]任立良，卫林勇，江善虎，等. CHIRPS和GLEAM卫星产品在中国的干旱监测效用评估[J].农业工程学报，2019，35（15）：146-154.

[4]姜艳阳，王文，周正昊.MODIS MOD16蒸散发产品在中国流域的质量评估[J].自然资源学报，2017，32（3）：517-528.

[5]孙占东，黄群.长江流域土地利用/覆被变化的大尺度水文效应[J].长江流域资源与环境，2019，28（11）：2703-2710.

[6]周登科.岷江上游近40年径流对土地利用和气候变化的响应研究[D].雅安：四川农业大学，2019.

[7]黄瑾.岷江上游生态水遥感定量反演及径流预测模型研究[D].成都：成都理工大学，2016.

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