ag百家乐 世界陆地蒸散量模子
发布日期:2024-03-22 10:23 点击次数:90世界陆地蒸散量(ET)模子的开拓与矫恰是意会水轮回和清翠变化的中枢课题。以下是刻下主流的模子偏激脾性的注释分析:
1. GLEAM模子(Global Land Evaporation Amsterdam Model)
最新版块与数据:2024年发布的GLEAM v4.1a/b,空间分辨率提高至0.1°,袒护1980-2023年(v4.1a)或2003-2023年(v4.1b),逐日时辰分辨率。
算法脾性:基于Penman方程筹算潜在蒸散量(Ep),连络深度学习锤真金不怕火的挥发压力因子(S),区分蒸腾(Et)、裸地挥发(Eb)、幽囚亏空(Ei)等组分。模子整合泥土湿度、CO₂浓度、植被景色等多要素,并通过多层水均衡筹算根区泥土湿度。
考据与应用:在43个FLUXNET站点考据,适用于陆气反馈议论和清翠模子(GCM)测试。其始终径流考据(GRDC数据)透露考究准确性。
2. ETMonitor模子
数据与分辨率:提供2000-2021年世界逐日1公里分辨率数据,基于多源遥感(如GLASS叶面积指数、MODIS地皮袒护)和再分析数据(ERA5景观数据)。
算法机制:连络能量均衡、水量均衡和植物生理经过,分项估算植被蒸腾、冠层幽囚、泥土挥发等,积聚得到总蒸散量。考据透露RMSE为0.93毫米/天。
世界趋势:2000-2021年世界蒸散量呈高涨趋势(与变暖一致),干旱区因灌溉蒸散较高(如尼罗河三角洲)。
3. PT_JPL模子
基础与优化:基于Priestley-Taylor方程,应用AVHRR和MODIS数据,通过参数敏锐性分析和多站点优化提高精度。
应用领域:在16个FLUXNET站点考据,适用于卫星基线蒸散估算,尤其在植被迫态响应方面推崇考究。
4. MOD16(NASA/EOS神情)
数据袒护:2000-2010年世界1公里分辨率数据,基于Penman-Monteith方程,接洽地表阻力和冠层蒸腾。
局限性:数据更新止于2010年,但在区域水均衡和干旱评估中平凡应用。与SMAP泥土湿度数据交融可矫正水要挟参数化。
5. BEPS模子(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)
算法脾性:采用双叶模子分离冠层光合与蒸散,使用生理参数(如叶氮含量、根系分散)模拟不同植被类型。世界模拟规定为511.9±43.4毫米/年,与其他模子领域(453.7-697.3毫米/年)吻合。
不细则性:叶簇效应付世界ET估算影响权贵,需进一步参数优化。
6. ARTS模子(基于叶面积指数的能量-水分均衡模子)
无校准瞎想:通过冠层导水率(Gc)和空气湿度驱动,模拟日均蒸散量RMSE为0.77毫米/天。1984-1998年世界年均蒸散量58.4×10³ km³,与GSWP-2数据一致。
清翠响应:透露世界蒸散量年均加多15.5毫米/十年,与模子树集成方法趋势周边。
7. 其他模子
NTSG:基于AVHRR NDVI和再分析数据,1982-2013年8公里分辨率,适用于永劫序分析。
GLDAS/FLDAS:数据同化系统,整合卫星与大地不雅测,提供高时辰分辨率(3小时)的泥土湿度与蒸散估算。
机器学习方法:如模子树集成和立时丛林,通过交融涡度协方差数据与遥感信息,提供0.5°分辨率的世界ET产物。
模子对比与挑战
一致性:多模子聚集透露世界年均ET约为589.6-617.1毫米/年,反应清翠驱动的行星范围。
区域各异:亚马逊盆地和干旱区因水要挟参数化不及导致不细则性较高。
畴昔标的:连络深度学习、新卫星不雅测(如高光谱数据)和模子-数据交融,矫正动态植被响应与要挟机制。
综上,世界ET模子的万般性反应了不同数据源与算法瞎想的上风,内容应用中需笔据时空分辨率、组分分袂需求及区域脾性遴荐适合模子。
♯ GLEAM模子在陆气反馈议论中的具体应用和恶果怎么?
GLEAM模子在陆气反馈议论中的具体应用和恶果如下:
模子构建与应用:
GLEAM(Global Land Evaporation Amsterdam Model)是一个基于卫星不雅测数据的世界陆地蒸懒散模子,旨在估算逐日内容挥发量偏激构成部分。该模子由四个主要部分构成:遏制模子、泥土水分模块、应力模块和PT模块,分别针对高植被袒护、低植被袒护和裸地进行零丁瞎想。
GLEAM模子应用遥感降水和丛林袒护率数据,估算世界高植被袒护区域的逐日降雨遏制量。
GLEAM v3版块在2011年发布,引入了新的挥发应力公式、优化的排水算法和新的泥土水分数据同化系统。
数据集与应用:
GLEAM v3生成了三个新的数据集:一个36年的数据集(v3a),一个基于CERES放射数据的多源降水产物,以及一个基于SMOS和SMAP卫星的泥土湿度数据集。
这些数据集不错用于水文应用、清翠议论和陆地-大气反馈议论。
模子恶果与考据:
GLEAM模子在不同植被和清翠条目下推崇出色,八成准确估算蒸懒散偏激构成部分。
通过与其他模子(如SEBS、PT-JPL、Mu-MP)的比较,GLEAM模子在估算区域和世界模范的通量响应、热浪检测与评估、清翠变异性以及陆气反馈等方面具有权贵上风。
GLEAM模子还被用于评估泥土水分与降水反馈关系,通过修改版GLEAM模子筹算上昼9点的总挥发压力,并使用Priestley和Taylor方法估算潜在挥发量。
具体应用案例:
在伊朗的议论中,GLEAM模子被用于估算蒸懒散和潜在蒸懒散,连络多层启动水均衡筹备根区泥土水分,比肩斥立时免强差错。
在欧洲西部的议论中,GLEAM模子被用于估算径流、泥土湿度和其他陆地名义变量,其增强的分辨率和复杂性提高了对这些变量的估算精度。
畴昔筹备:
GLEAM4a和GLEAM4b数据集分别基于2008年至2023年和2003年至2023年的卫星和再分析数据,提供更高的空间分辨率和更长的时辰序列。
这些数据集不错进一步用于更注方针陆气反馈议论,超越是在热带丛林等敏锐区域。
♯ ETMonitor模子与其他模子比较,在高分辨率蒸散量估算方面的上风和局限性是什么?
ETMonitor模子在高分辨率蒸散量估算方面具有权贵的上风和一些局限性。以下是基于我搜索到的府上的注释分析:
上风
高精度和高分辨率:
ETMonitor模子八成连络不同地皮袒护类型(水体、雪/冰名义和泥土-植被冠层)的蒸散参数化,提供1公里分辨率的逐日内容蒸散量估算。这种高分辨率使得模子八成更好地反应地表蒸懒散的空间异质性,超越是在地表异质性较强的区域。
在16米分辨率下,ETMonitor模子八成生成精度较高的高时空分辨率蒸懒散产物,知足农业水资源应用及处分的细致化需求。
多源数据交融:
ETMonitor模子应用了多种遥感数据,包括世界陆地名义卫星(GLASS)产物中的生物物理变量(如倒映率和叶面积指数),以及欧洲中期天气预告中心(ECMWF)的ERA-Interim景观产物中的近大地景观免强数据。这种多源数据交融提高了模子的准确性和可靠性。
季节性和年度趋势捕捉:
ETMonitor模子在空间和时辰上齐能捕捉到预期的世界ET形式,超越是在水体挥发和升华的季节动态、灌溉周期等方面。
减少对地表温度的依赖:
ETMonitor模子通过同化微波遥感名义泥土水分来接洽泥土水分对ET的影响,AG百家乐为什么总是输减少了对地表温度依赖,从而提高了模子在复杂地形和不同清翠条目下的适用性。
局限性
数据依赖性强:
ETMonitor模子高度依赖于高质地的遥感数据和顺象数据。淌若这些数据存在差错或缺失,可能会影响模子的估算规定。
筹算复杂度高:
ETMonitor模子连络了多种复杂的物理经过和参数化决策,筹算经过较为复杂,需要较高的筹算资源和专科常识。
在某些特定条目下的推崇欠安:
在草地上,ETMonitor模子存在一定进度的低估(BIAS = -20 mm/mon),导致相对较高的MAPE(>30%)。这标明模子在某些特定地皮袒护类型下的推崇可能不如其他模子。
对高分辨率数据的需求:
尽管ETMonitor模子在16米分辨率下推崇出色,但高分辨率数据的赢得和处理仍然具有挑战性,超越是在资源有限的地区。
论断
总体而言,ETMonitor模子在高分辨率蒸散量估算方面具有权贵的上风,超越是在精度、分辨率和多源数据交融方面。然则,其局限性主要体目下对高质地数据的依赖、筹算复杂度以及在某些特定条目下的推崇欠安。
♯ PT_JPL模子的参数优化方法偏激对蒸散量估算精度的影响怎么?
URL:
《Global Terrestrial Evapotranspiration Using PT_JPL Model》这篇著作由Kunz于2019年8月23日发表,主要接洽了基于PT_JPL模子的世界陆地蒸散量估算方法偏激参数优化。著作应用了每月的AVHRR和ISLSCP-II数据,并在16个FLUXNET站点进行了考据。这些数据被用来评估模子的准确性和适用性。
参数优化方法
敏锐性分析:
著作领先进行了参数敏锐性分析,以细则哪些参数对模子输出的影响最大。这一形貌是通过改革单个参数的值,不雅察模子输出的变化来完成的。敏锐性分析的规定匡助识别了关节参数,这些参数在后续的优化经过中需要超越柔软。
优化方法:
基于敏锐性分析的规定,著作采用了多种优化方法来调节模子参数。这些方法包括:
网格搜索:通过在参数空间中进行系统搜索,找到最优参数组合。
遗传算法:应用遗传算法的迭代经过,徐徐优化参数,以达到全局最优。
贝叶斯优化:使用贝叶斯方法,连络先验常识和不雅测数据,徐徐更新参数的概率分散,最终找到最优参数。
多站点适应性:
为了适应多个站点的卫星基线蒸散量模子,著作采用了模子-数据交融方法。这种方法连络了模子预测和内容不雅测数据,通过迭代优化经过,逐模范整模子参数,以提高模子在不同站点的适用性和准确性。
对蒸散量估算精度的影响
提高准确性:
通过参数优化,PT_JPL模子在多个站点的蒸散量估算精度得到了权贵提高。举例,在FLUXNET站点的考据中,优化后的模子与不雅测值之间的相谋划数(R²)越过了0.9,标明模子的准确性有了权贵提高。
减少偏差:
参数优化不仅提高了模子的准确性,还减少了估算规定的偏差。优化后的模子在不同清翠条目下的推崇愈加沉稳,减少了由于参数缔造欠妥导致的系统性偏差。
增强适用性:
通过多站点适应性优化,PT_JPL模子在不同地舆和清翠条目下的适用性得到了增强。这使得模子八成更好地应用于世界领域内的蒸散量估算,超越是在数据稀缺或不雅测条目较差的地区。
论断
总体而言,PT_JPL模子通过参数优化和多站点适应性调节,权贵提高了世界陆地蒸散量估算的准确性和适用性。
♯ MOD16模子在区域水均衡和干旱评估中的应用案例有哪些?
MOD16模子在区域水均衡和干旱评估中的应用案例主要包括以下几个方面:
区域蒸懒散估算:
矫正的MOD16-sm模子:通过引入归一化水指数(NDWI)动作泥土水分信息的补充项,矫正了MOD16模子的名义阻抗,从而提高了蒸懒散(ET)估算的精度。这一矫正在黄河中游地区的考据中推崇出色,有用提高了区域ET的估算精度。
MOD16模子在西北干旱区的应用:在西北干旱区,通过矫正后的MOD16-sm模子,考据了其在模拟蒸懒散方面的高精度和可靠性。该模子在模拟值与不雅测值对比中推崇出较高的决定系数(R² = 0.77),均方根差错(RMSE)较低,透走漏考究的精度。
世界模范的干旱评估:
干旱强度指数(DSI) :基于MOD16蒸散产物数据,Mu等东谈主提议了干旱强度指数(DSI),用于评估世界领域内的干旱景色。DSI八成反应畴昔10年的热切区域干旱事件。
蒸散要挟指数(ESI) :Anderson等东谈主基于能量均衡的遥感蒸散模子提议了蒸散要挟指数(ESI),该指数被好意思国农业部水文遥感检修室用于区域旱情监测,取得了考究恶果。
水资源处分:
中国水资源概况分析:应用MOD16模子分析了中国水资源的概况,发现MOD16模子在估算蒸散量方面具有较高的精度和可靠性。议论标明,中国东部地区东南部湿润,西北地区干旱,黄河流域和青藏高原东南部的周围地区半干旱。
世界陆地蒸散量估算:NASA的MOD16产物平凡应用于世界陆地蒸散量的估算,为水资源处分和农业灌溉提供了热切数据撑抓。
特定地区的应用:
巴西半干旱地区:在巴西半干旱地区,MOD16模子的应用存在一定的不细则性,超越是在帕瓜萨河流域,不同水文模子的估算规定存在较大各异。这标明在特定地区使用MOD16模子时需要严慎。
Poopó湖水文均衡分析:MOD16模子被用于分析Poopó湖的水文均衡ag百家乐,通过Fluxnet通量塔数据和水文均衡估算方法,评估了MOD16模子在不同清翠条目下的推崇。
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