基于卫星遥感技术对降水的时空分布进行精准测量，成为近50年来最富有挑战性的科学研究目标之一。早期的遥感降水反演主要依赖于被动遥感，包括地球静止卫星和近地轨道卫星上搭载的可见光、红外和被动微波传感器。搭载在近地轨道卫星上的各类传感器在扫描时会出现盲区，但是微波通道提供的卫星云图，可以有效地减少卷云对降水反演精度的影响。其中，基于FY-2系列卫星的降水估算是国内最常用的降水反演方法。......
2023-09-17
大沽河流域水文要素监测体系建设与实践-河道变迁影响因素分析
【摘要】：人为因素对大沽河河道变迁的影响是比较大的。2011年以前，大沽河河道变窄主要是由于河流径流量的减少，而河流流量的减少除了降水、气温等因素的影响外，与沿岸农业灌溉、生活用水、采砂等人类活动的影响也是分不开的。近几年来，由于大规模治理河道，河道拓宽，沿岸生态环境也得到了很大改善，更有利于大沽河的保护和利用。
（1）自然因素。根据上文中对河道特征信息的分析可以看出在没有进行河道治理前河道面积是逐年减小的。姜德娟、王晓利在研究大沽河由于径流变化特征时提出，根据1964—2008 年南村水文站的年径流资料可见，南村水文站的年径流系列呈不显著的减少趋势，自1980 年以来，河川径流量多年为0，河道经常出现全年断流现象，形势非常严峻。根据青岛气象站的年降水资料发现在1964—2008年间降水量呈下降趋势，但并不显著，同时，年气温在近45年间表现为显著升高趋势。田守波在研究大沽河干流渗漏对河道洪水演进的影响时提出，根据1975—1995年的动态资料来看，地下水位的变化大致分为以下几个过程：1976—1981年期间，基本处于连枯年份，又为开采前阶段，地下水位基本处于缓慢下降阶段；1982—1985年由于连续疏干开采，地下水位急剧下降，直至1985年8月受台风影响急剧回升；1986—1995年水位基本稳定，有升有降；1996年以后总体水位略有升高。
（2）人为因素。人类活动的影响主要是河道的整治，根据方式的不同可表现为两种形式：一为整治老河道；二为开凿新河道。其中整治老河道主要通过丁坝的修建，改变河道原来的水流条件，致使河道横断面的流速分布改变，把河道泥沙冲淤部位进行重新调整，改变了原有的水沙平衡。当河道淤塞时，对河道进行疏通整治，暂时运行通畅，打破了原平衡状态，河道在一定时间内又将产生新的水沙平衡状态，再次形成洲滩，淤塞河道。而开凿新河道主要为对老河道截弯取直或开挖新的河道，取直后的河道能使断面流速增大，以达到防止河道淤积的目的，但同时也增大了水流的冲刷作用，加速了河道的下切。
人为因素对大沽河河道变迁的影响是比较大的。1973年以来，在政府的组织领导下，大沽河沿岸居民多次对大沽河进行护堤、堤防接长、修建水库、水坝等水利工程建设，有效地预防了大沽河流域的洪涝灾害，也为沿岸经济发展做出了巨大贡献。2011年青岛市政府积极响应 《中共中央关于加快水利改革发展的决定》，也为保护好、开发好、利用好大沽河，全面提升大沽河对全市经济社会的支撑力、保障力和拉动力，下发了题为《关于实施大沽河治理的意见》的文件，全面启动大沽河治理工作，同年提出了《青岛市大沽河流域保护与空间利用总体规划》。2013年上半年大沽河治理工程基本完工，通过新增和加固蓄水构筑物，大沽河将新增拦蓄水量4300万m3，主河道水面面积由之前的21km2增加到40km2，形成近100km 首尾相连的连续水面。
总之，大沽河近40年来的河道变迁是自然因素和人为因素相互作用的共同结果。2011年以前，大沽河河道变窄主要是由于河流径流量的减少，而河流流量的减少除了降水、气温等因素的影响外，与沿岸农业灌溉、生活用水、采砂等人类活动的影响也是分不开的。近几年来，由于大规模治理河道，河道拓宽，沿岸生态环境也得到了很大改善，更有利于大沽河的保护和利用。
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分别以大沽河、云山镇、移风店及南墅中学4个气象自动站的2013年月降水观测值为参照，通过分析估测降水量与实际降水量的关系，检验流域月降水遥感估测的有效性。图4.2为大沽河站点实测降水量与卫星估测降水量对比图。实测降水量与估测值线性相关，回归方程拟合度非常理想。综上所述，尽管某些站点个别月份的降水估测值存在较大误差，基于FY-2F的降水估计结果仍然可以表达流域降水的时空分布规律，是较为理想的降水产品。......
2023-09-17
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大沽河流域水文要素监测体系建设与实践：结论及详细阅读
从大沽河流域2013年逐月的蒸散量结果可以看出，四季典型蒸散量的年内分布均体现出大沽河流域自然气候条件特征，存在明显的季节变化规律：夏季最大，春秋次之，冬季最小。冬季蒸散量相对较少，12月、1月、2月的月均蒸散量分别为30.34mm、20.01mm、22.83mm。总体而言，水体蒸散量最大，其次是林地和耕地，城镇及建筑用地蒸散量最小。虽然存在一定误差的影响，但是2013年大沽河流域蒸散量估算值与年内变化趋势均与实测数据具有良好的一致性。......
2023-09-17
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大沽河流域水文要素监测体系的建设与实践成果详细阅读
本书就是基于上述思想，利用遥感技术，对大沽河流域的降水、蒸散发、土壤含水量、土地利用等指标进行了监测的尝试性工作，如利用降水遥感的监测结果，可以预报径流量大小，至少可以预测预报径流量的范围。通过对多种要素的遥感结果进行合并、串联，可实现对大沽河流域大气-水文相互作用过程进行遥感监测的目标，由此也就构建起了流域大气-水文相互作用过程遥感监测体系。......
2023-09-17
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大沽河流域水文要素监测体系建设流程详细阅读
使用Matlab编程，将2个时相8d合成的地表温度数据合成为1个时相16d合成的地表温度数据。利用上一步骤中提取的数据，在Excel中对NDVI和最大和最小陆地表面温度进行线性拟合，获得干边和湿边方程的系数a1、b1、a2和b2。使用Matlab编程，根据式计算图像上每个像元的温度植被干旱指数值，获取流域TVDI的分布图，根据TVDI等级划分形成大沽河流域土壤湿度分布图。图5.4显示了部分Matlab程序文件列表。......
2023-09-17
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传统的蒸散发估算方法局限于局部尺度，而较大空间尺度内陆面特征和水热传输的非均匀性导致传统的估算方法难以获取区域尺度的蒸散发。遥感以少量的地面数据估算大范围区域蒸散的优势被认为是可以经济、有效地提供区域蒸散发消耗量的唯一方法。该公式被证明在致密冠层的蒸散发估算上有良好的效果。除Penman类模型外，R.J.Bouchet于1963年提出了陆面实际蒸散与可能蒸散之间的互补关系原理，为估算实际蒸散发开辟了新的途径。......
2023-09-17
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大沽河流域蒸散量估算选用了2013年数据质量较好的12 幅MODIS 的Landsat-8遥感数据，解译获取土地利用信息，采用SEBAL模型进行蒸散量估算，得到大沽河流域蒸散量情况；将遥感监测估算的大沽河流域蒸散发量与研究区内各气象台站实测蒸散量进行对比，验证SEBAL 模型反演大沽河流域日蒸散量结果的可信度。......
2023-09-17
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在Matlab中编写程序，提取大沽河流域相同NDVI 下的不同像元对应的最大陆地表面温度和最小陆地表面温度，每期数据中NDVI 均匀划分了256个等级，获得研究区每16d的Ts-NDVI 特征空间，共23期结果。图5.52013年每16d的Ts-NDVI 空间散点图（部分）干湿边方程确定。图5.7（一）大沽河流域2013年每16d的土壤湿度等级分布图图5.7（二）大沽河流域2013年每16d的土壤湿度等级分布图从图5.7中可以看出，大沽河流域土壤湿度时间、空间分布均具有不均匀性。......
2023-09-17
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