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分析植被基于MODIS和GLAS数据反演多时序中国陆表植被空气动力学粗糙度 硕士论文
方式中,是一个非常重要的参数。植被是陆地生态系统的重要组成部分,准确地描述其空气动力学粗糙度特点是非常重要的。目前,多数“陆面-大气”方式通过建立粗糙度和地表生物物理参量之间的经验联系,粗略地估算空气动力学粗糙度,或者基于土地覆被/利用类型建立粗糙度查找表,这种处理方式在描述植被下垫面的空气动力粗糙度特性方
摘要:空气动力学粗糙度在众多的包含动量通量、显热通量和潜热通量的“陆面-大气”方式中,是一个非常重要的参数。植被是陆地生态系统的重要组成部分,准确地描述其空气动力学粗糙度特点是非常重要的。目前,多数“陆面-大气”方式通过建立粗糙度和地表生物物理参量之间的经验联系,粗略地估算空气动力学粗糙度,或者基于土地覆被/利用类型建立粗糙度查找表,这种处理方式在描述植被下垫面的空气动力粗糙度特性方面有着一些不足。综合运用激光雷达和光学遥感数据反演地表参量,可以较好地描述植被的结构特点和物候的变化,因而可以更恰当地用来估算植被空气动力学粗糙度长度。本论文的目标是以植被冠层结构特点及其物候变化对空气动力学粗糙度的影响角度出发,基于多时相遥感数据制图中国陆表植被空气动力学粗糙度长度,并对其制图结果开展浅析和比较,探求中国陆表植被空气动力学粗糙度的变化规律。首先,利用01-08年的MODIS数据(包括年度土地覆盖数据和8天合成的叶面积指数产品等),反演冠层面积指数;其次,利用Raupach基于粗糙元素几何特性和拖拽系数提出的动力粗糙度计算模型,建立植被空气动力学粗糙度和植被冠层面积指数之间的定量联系,更好地描述地表植被物候变化对空气动力学粗糙度的影响,反演归一化的零平面位移和归一化的空气动力学粗糙度,并浅析归一化的零平面位移和归一化的空气动力学粗糙度随冠层面积指数的季节变化规律;最后利用2008年的GLAS数据(包括GLA02和GLA14产品),反演了中国陆表植被冠层高度,最终完成了中国陆表1-12月的植被空气动力学粗糙度制图,并对制图结果展开浅析和比较。结果显示:(1)归一化零平面位移均随冠层面积指数的增大而增大,而对于归一化空气动力学粗度,当冠层面积指数Λ小于等于该植被类型的最大冠层面积指数∧max(?)寸归一化空气学动力粗糙度随冠层面积指数的增大而增大,当冠层面积指数Λ大于该植被类型的最大冠层面积指数∧max时随冠层面积指数的增大而减小。(2)归一化零平面位移(d0/h),呈先升高,后降低的走势,并且季节变化较为显著,体现为生长季高,非生长季低,其归一化粗糙度(zo/h)随时间呈现出较为显著的变化,呈先降低,后升高的走势,并且季节变化较为显著,体现为生长季低,非生长季高.(3)常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林和混交林5种林地覆盖类型中,落叶阔叶林和混交林的零平面位移的较其他三种林地覆盖类型要高,常绿针叶林的z0值最高,大致介于1.43-1.53之间;常绿阔叶林、落叶阔叶林、混交林、郁闭灌丛的zo值次之;开放灌丛的z0值稍低,落叶针叶林的z0值最低,大致介于0.51-0.77之间。落叶针叶林、落叶阔叶林、混交林范围波动比其他植被覆盖类型要大,zo值范围要宽。 关键词:植被空气动力学粗糙度论文 冠层高度论文 冠层面积指数论文 零平面位移论文 MODIS论文 GLAS论文
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    项目资助4-5

    摘要5-7

    Abstract7-9

    目录9-11

    表目录11-12

    图目录12-13

    第一章 绪论13-23

    1.1 探讨背景、目的及作用13-15

    1.1.1 选题背景13-14

    1.1.2 探讨目的及作用14-15

    1.2 国内外相关探讨进展15-19

    1.2.1 野外试验推算法16-17

    1.2.2 遥感反演法17-19

    1.3 探讨内容和技术流程19-22

    1.3.1 探讨内容19-21

    1.3.2 技术流程21-22

    1.4 本章小结22-23

    第二章 数据介绍23-26

    2.1 GLAS数据23-24

    2.2 MODIS数据24-25

    2.3 本章小结25-26

    第三章 归一化空气动力学粗糙度遥感反演及其季节变化浅析26-39

    3.1 归一化空气动力学粗糙度反演策略26-27

    3.2 冠层面积指数Λ反演27-30

    3.3 归一化零平面位移高度反演和变化规律探讨30-34

    3.3.1 归一化零平面位移高度反演30-31

    3.3.2 冠层面积指数对归一化零平面位移高度的影响浅析31-33

    3.3.3 归一化零平面位移季节变化浅析33-34

    3.4 归一化空气动力学粗糙度反演和变化规律探讨34-38

    3.4.1 归一化空气动力学粗糙度反演34-35

    3.4.2 冠层面积指数对归一化动力学粗糙度的影响浅析35-37

    3.4.3 归一化动力学粗糙度季节变化浅析37-38

    3.5 本章小结38-39

    第四章 中国陆表植被空气动力学粗糙度反演39-45

    4.1 平均树冠高度h反演39-40

    4.2 植被空气动力学粗糙度反演40-41

    4.3 不同植被覆盖类型零平面位移和空气动力学粗糙度特点41-44

    4.3.1 不同植被类型零平面位移特点41-42

    4.3.2 不同植被覆盖类型空气动力学粗糙度特点42-44

    4.4 本章小结44-45

    第五章 结论与展望45-48

    5.1 主要结论45-46

    5.2 探讨特点与革新46-47

    5.3 探讨不足与展望47-48

    参考文献48-52

    致谢52

新46-475.3 探讨不足与展望47-48参考文献48-52致谢52              

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