位置: 首页 > 研究方向

水循环地表(能量、水文)过程模拟及遥感监测

研究地球表层能量水分交换过程的物理机制,发展大尺度地表水热通量及蒸散发的遥感模型,研究不同空间分辨率和地表环境下能量水分交换模拟中的尺度转换机理与方法;开展遥感时间序列数据的重建方法研究,为植被生长监测、土地利用/土地覆盖监测、植物物候动态及植物生产力的应用研究提供有效、可靠的高质量数据;综合多源卫星数据和地表能量与水分交换过程模型模拟的结果,建立描述干旱、洪涝、水资源对气候变化响应等典型水文气象事件的监测指标,开展在农田水资源管理、生态水文过程模拟、水资源风险评估等方面的应用研究。具体包括以下几个方面:

(1)地表能量与水分交换过程模拟及时空尺度转换研究

充分利用遥感反演的多源地表参数,发展多参数化方案的、适用于不同地表覆盖类型的、非均匀下垫面的区域地表水热通量及蒸散发的遥感模型;并开展复杂非均一地表环境下能量和水分交换过程的尺度效应研究,提高对尺度转换机理的认识;提高地表能量与水循环过程的模拟精度和能力,揭示全球变化条件下地表能量和水分交换过程的变化特征、机制及其与全球变化相互作用的科学规律。

(2)遥感时间序列数据重建及应用研究

针对传感器自身性能、云层与大气等对遥感时间序列数据产品所产生的噪声问题,开展典型地表参数(NDVILAIFPARLST等)的时间序列重建方法及真实性检验的研究,发展面向用户的遥感时间序列重建批处理系统,为植被生长监测、土地利用、土地覆盖类型解译、物候特征识别与信息提取以及植物物候变化对 GPP NPP的影响研究等提供高质量的遥感数据。

(3)针对典型水文气象事件(干旱、洪涝等)的应用研究

集成多源卫星数据和地表能量与水分交换过程模型模拟结果,研究水循环关键参量(降水、地表蒸散发、土壤含水量等)与典型水文气象事件(如干旱、洪涝)、生态及农业用水及水资源对气候变化响应之间的时空关联,建立描述上述事件的监测预测因子和指标,发展面向典型地学环境事件(干旱、洪涝、气候变化等)的地球系统水循环空间信息模拟系统。





团队负责人: 贾 立,中国科学院“百人计划”入选者,中国科学院遥感与数字地球研究所研究员、博士生导师,现担任遥感科学国家重点实验室水循环遥感研究室主任。曾在荷兰瓦格宁根大学与研究中心以研究员、资深研究员身份工作十余年。长期从事光学定量遥感、遥感在陆面过程及气候变化中的应用研究,包括区域尺度地表能量平衡和水热交换机理和方法研究、区域尺度蒸散发、时间序列分析方法和应用、陆表植被动态变化、干旱过程及监测等研究。带领团队发展了基于多源卫星遥感数据的陆表蒸散发模型系统ETMonitor,其成果“中国大陆十年陆表蒸散发数据集”被收录到《第三次气候变化国家评估报告》中。主持国家自然基金项目、中科院“百人计划”择优资助项目、国家973项目课题、863项目子课题、中科院“一三五” 规划重点培育方向项目、欧盟第六及第七框架项目、欧空局卫星论证项目、荷-中双边项目等。已发表学术论文160余篇,其中SCI收录35篇,其它期刊论文23篇,EI索引文章19篇,专著1部(英文),专著章节文章5篇(英文),国际国内学术会议论文及报告80余篇。

 

中国大陆地表蒸散发数据集

发展了由植被冠层和冠层下土壤两部分组成的双源蒸散发遥感估算模型Etmonitor。在此基础上建立了中国大陆2001-2010年遥感地表蒸散发的时空连续时间序列数据集:时间分辨率为每天,空间分辨率为1km。这是国内首次发布的全国尺度地表蒸散发长时间序列产品,在黑河站点的验证结果显示在时间分辨率和数据精度方面都优于当前国际上唯一公开发布的同类产品美国NASA-MOD16,该数据集被遴选为国家水资源分布的基础遥感数据。


植被降雨截留蒸发区域估算

以广泛使用的Gash分析模型为基础,根据森林截留机制,以植被(森林)整体为考虑对象,对截留过程进行简化,同时考虑森林在像元间和像元内部的非均匀性,提出了相应的参数化方案。实现了森林降雨截留研究从单点地面观测向大尺度遥感反演的转变,提升区域降雨截留蒸发的估算能力和准确度。并估算了黑河流域2003-2012年黑河流域主要植被截留量与截留率年平均的空间分布,植被降雨截留表现出强烈的空间变化。