利用遥感估算ET量南非表面能平衡系统外文翻译资料

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利用遥感估算ET量南非表面能平衡系统

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1

Agricultural Research Council-Institute for Soil, Climate and Water, Private Bag X5017, Stellenbosch, 7599, South Africa

2

University of KwaZulu-Natal, Private Bag X01, Scottsville, 3201, South Africa

3

University of Twente, Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation (ITC), Hengelosestraat 99, PO Box 217, 7500 AE Enschede,

The NETherlands

4

University of Cape Town, Department of Environmental and Geographical Science, South Lane, Upper Campus, Private Bag X3,

Rondebosch, 7701, South Africa

摘要：近年来发展起来的基于遥感的ET量（ET）算法非常适合于估算ET量。随着时间的推移有了趋势。本文介绍了能量平衡法在南非的应用。综述了陆地表面能量平衡算法（SEBAL）的应用最为广泛，但重点突出。表面能平衡系统（SEBS）模型的潜力。SEBS模型在国际上进行了综述。从南非实例中吸取的文献和经验得到了扩展。SEBS模型得到了广泛的应用。用于教学和培训的目的，并已应用于许多不同环境的研究项目。然而，由于已知的模型灵敏度，SEBS模型的报告精度存在差异。因此建议在南非使用SEBS模型的任何进一步研究都应限于农业领域。其中可以获得准确的植被参数，其中具有低传感器天顶角的高分辨率图像是可用，并在树冠覆盖完成。

关键词：ET，遥感SEBS，SEBAL

简介：

降水时空变化的精确估计ET量（ET）是改进的关键。陆地表面相互作用的理解大气（MU等人，2007）。监测方法当地和区域尺度的水量平衡都需要保护和管理水资源（默莱斯等，2006），特别是随着人类消费的增加，气候影响水资源可用性的因素及其影响资源。然而，水循环难以量化。因为景观的异质性而准确涉及的控制因素很多，包括气候、植物生物物理学、土壤性质和地形（穆山）等人，2007）。在南非这样一个缺水的国家大量的消费者用水，估计是很重要的ET具有较高的准确度。这尤其重要。在需求日益增长的半干旱地区对于水和稀缺的供应。ET区域变化季节性的，所以蒸发的知识是节约的基础。保证不同用途的水，保证水的安全。以可持续的方式分配给水消费者。多种基于遥感的ET算法，变化在复杂性方面，已经发展起来了；（2008）对4种方法进行回顾和分类基于：（i）能量平衡的参数化；（ii）Penman-Monteith公式，（Ⅲ）水平衡和（iv）植被指数/陆面温度关系。

近年来发展起来的基于遥感的ET算法年填补了现有的差距：它们很适合估计作物水分利用与ET（艾伦等2007）及其空间趋势随着时间的推移。遥感技术占有重要地位承诺（JHA和Coudayy，2006）因为它可以有效地降低成本在允许的较大规模上提供频繁的数据长期监测的特定水资源状况基础。

本文介绍了能量平衡法的应用。回顾了南非的ET估计。这将表明陆地（SEBAL）模型的地表能量平衡算法是南非应用最广泛的模式。然而，它受知识产权法保护，不适用于没有附属研究人员使用。相反地，表面能平衡系统（SEBS）是一种广泛使用的开源模型。用于教学和培训的目的。所以下半场本文将回顾国内外的应用情况。SEBS，突出其优势，弱点和敏感性；对South未来使用的一些建议非洲将被制造出来。

利用能量平衡估算ET量南非方法

存在许多传统的方法来估计场中的ET。规模。这些方法，如Bowen比，涡度协方差，表面

更新、闪烁测量和蒸渗仪系统回顾与广泛应用于南非（萨维奇）等人，2004；JARMEN等，2009）。但是，除此之外闪烁测量，他们不整合ET.的空间趋势。从这些方法获得的过去、场尺度ET估计被喂入以流域尺度运行的模型或用于验证模型在大尺度下运行的结果。大部分

这些流域尺度模型估计ET使用点数据不是空间数据，而是一些涉及分解的方法。用于空间表示的点数据。

近年来，在South进行了一些研究。非洲审查和应用遥感为基础的方法改进水资源管理（表1）。进化论从研究方法的回顾，到历史的估计通过对这些方法的操作使用使用近实时数据，在表1中是显而易见的。在第一审查，JARMEN等。（2009）评估估计的各种模型利用地球观测数据进行空间蒸发报道SEBAL，绘制高ET量分辨率和内部校准（公制）和SEBS很容易准确地模拟净辐射，但精度土壤热通量和蓄热量越大变量。同样地，对于显热通量密度（H），在不同用途、不同用途的卫星天桥时间模型，精确估计的模拟H并不总是实现。蒸发分数（EF）估计进行了模拟。在很多情况下准确。植被指数/温度梯形（VITT）模型通常得到的精度最低。

研究了土地利用的蒸发估算。遥感估测的不同空间尺度ET已在南非进行，从通过流域和区域尺度进行分类（表1）。再由JARMEN等人审查。（2009）遥感应用评价的野外尺度研究利用水资源利用效率的数据已经进行了高分辨率（主要是Landsat）的SEBAL模型图像（KLAASSE等，2008；KLAASSE等，2011；JARMANE ET）Al，2011A；JARMEN等，2011B；Helgices等人，2011；JARMEN而克拉萨斯，2012；我们咨询，2011）。传导的好处现场规模的研究是，原位验证，虽然昂贵，是可以实现的，并且确实达到了许多前述项目。

各种遥感数据在流域的应用流域水文研究（表1）（Kongo和Jewitt，2006），用水估（吉普森ET）A.，2009；HelgRes等人，2011）和最近的操作水规划和分配的目的（我们参考，2012）。Kongo和Jewitt（2006）是第一个研究使用南非流域ETT遥感估算水位调查流域对雨水的响应收获。吉普森等。（2009）利用SEBS模型计算西开普第四纪流域年ET评估用水者遵守用水法规的情况。这项研究的结果是不确定的。年流域ET显著超过估算值年流域降水量最后，Helger-等人。（2011）使用ET估计协助竞争索赔的SEBAL估计跨界阴沟流域水资源研究在南非、斯威士兰和莫桑比克之间共享。

在Jarmain和梅金宁格省（2012），利用SEBAL评估外来入侵植物的影响物种（IAP）及其工作的清除水（WfW）计划、ET和水的可利用性西开普和夸祖鲁纳塔尔两省的资源。他们推断这种方法（结合空间ET数据）用土地使用信息）可以用来确定IAP的ET。虽然250米分辨率SEBAL数据可以使用，更高分辨率的数据（＜30米）将更好地评估IAP在更大范围的入侵密度上对ET的影响和水系统，包括河岸带。适合地区ET估计，但不同于能量平衡方法，A基于叶面积指数（LAI）的简约空间ETT方法Penman-Monteith方程（帕尔默和魏德满）2011）在South的几个领域得到了成功的应用。非洲。该方法使用MODIS LAI进行参考转换。Penman-Monteith方程的ET量（ET0）对于每个像素的实际ET。这种方法已被发现。特别适合天然植被水分利用效率（WUE）的应用牧场。

这些方法证明了它们在历史上的用处。研究已经发展成为一个数量级的操作应用程序。实例（表1）。两个塞巴尔研究（KLAASSE等，2008）使用高分辨率陆地卫星图像确定表和葡萄酒的ET、生物量和生物量水分利用效率西开普葡萄主产区3个葡萄季节。这项研究产生的兴趣导致以遥感为基础的作战项目的启动提供了数据地图和其他信息。在每周的时间步，通过一个柚子网站（KLAASSE等），2011）西部的酿酒葡萄产区斗篷。Grapelook是非洲第一个ET和相关数据图（生物量、水分利用效率、氮含量）根据卫星数据得出的灌溉建议并可供用户使用。后来这种做法扩展到包括落叶果树产区的西开普（JARMANE和KLAASSE，2012）2011—12赛季。这种操作方法正在被复制。甘蔗和粮食水分利用效率的2个研究作物。每周数据地图通过网站传播观众SugarcaneLook（JARMAN等，2011B）和GrainLook（JARMEN等2013）。从研究开始在英科马蒂流域（Helgules ET al.，2011

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