干旱区气象站点分布不均匀流域高空间分辨率日均气温估算方法研究
2019-03-23王盛安王新新侯路瑶
王盛安 王新新 侯路瑶
摘要:基于Landsat TM影像、气象站观测数据及土地利用/土地覆被数据,利用单通道法反演得到三工河流域地表温度(LST),利用Zaksek算法估算卫星过境时刻瞬时气温,通过站点观测数据分季节分下垫面类型建立卫星过境时刻瞬时气温与日均气温的回归方程估算日均气温空间数据。结果显示,估算LST数据平均RMSE为1.23℃,计算卫星过境时刻瞬时气温平均RMSE=1.06℃,瞬时气温与日均气温具有较好的相关性(p<0.01),且日均气温的计算值与站点观测值具有较好的相关性,p<0.01,R2=0.96,RMSE=1.54℃,实现了干旱区站点分布不均匀流域高空间分辨率日均气温空间数据的估算研究。
关键词:Landsat影像;地表温度;卫星过境时刻瞬时气温;日均气温;三工河流域
在全球气候变化的大背景下,全球变暖已成为不争的事实,区域或流域尺度的气候变化已成为研究的热点。日均气温作为气候变化的主要度量指标[1],参与陆面大部分生物物理过程(如光合作用、呼吸作用、蒸散发等)[2-3],是陆面过程模型、生态模型等的重要输入数据[4-5]。因此有效、准确地获取区域或流域尺度日均气温空间数据至关重要。
日均气温的获取方式主要有气象站观测和遥感反演两种。气象站获得的是站点附近近地表1.5m~2.0m的大气温度,时间序列长、数据精确却无法体现日均气温的空间属性。普通的空间捅值方法如反距离加权(IDW)、克里金(Kriging)、样条函数捅值( Spline)等,虽然可以得到气温空间数据,但需要数量足够且分布均匀的气象站作为捅值数据基础。西北干旱区气象站点数量较少且分布极不均匀,主要分布于绿洲内,荒漠及山区极少分布,因此传统插值方法获得的气温数据仅能满足站点附近的精度,无法准确反映气温空间差异及变化规律。……
