SWH双源蒸散模型模拟效果验证及不确定性分析
SWAT模型及其应用研究
试验平台S WAT模型及其应用研究*于峰1史正涛1李滨勇2杨具瑞3彭海英1(1.云南师范大学旅游与地理科学学院,云南昆明650092;2.北京师范大学资源学院,北京100875;3.昆明理工大学电力工程学院,云南昆明650051)中图分类号:P334+.92文献标志码:B文章编号:1673-5366(2008)05-0001-04摘要:利用数学模型来模拟水文、泥沙、非点源污染过程是流域管理中对特定管理措施的效果进行评估的重要工具,也是研究环境变化条件下水资源管理的重要手段。
S WAT(So il andW ater A ssess ment T oo l)模型是一个集成了遥感(RS)、地理信息系统(G IS)和数字高程模型(D E M)技术的目前国际流行分布式水文模拟工具。
介绍了S W AT模型的发展历程、原理及特点,概述了S W AT模型目前在径流模拟、非点源污染模拟与控制、气候变化对水文响应的影响、模型参数敏感性分析方面的进展情况,并对S W AT模型今后的应用和改进方向作了初步探讨。
关键词:S WAT;水文模型;应用进展S WAT(So il and W ater A ssess m ent Tool)模型是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型中比较先进的一个。
可用来预测模拟大流域长时期内不同的土壤类型、植被覆盖、土地利用方式和管理耕作条件对产水、产沙、水土流失、营养物质运移、非点源污染的影响,甚至在缺乏资料的地区可利用模型的内部天气生成器自动填补缺失资料[1]。
迄今为止,S WAT模型的有效性已经得到了国内外许多研究项目和研究者的证明,模型已经广泛应用于大的区域性项目和许多不同尺度的研究项目中,研究内容涉及流域的水平衡、河流流量预测和非点源污染控制评价等诸多方面[2]。
美国环保署将S WAT模型作为其T MDL项目的首选模型,并将S WAT模型集成在其开发的BASI N S模型系统中[3]。
基于数据驱动的过热蒸汽温度系统模型辨识
运行数据对模型进行仿真验证,以便为过热蒸汽温度 系统控制的仿真与优化研究提供参考。
参数动态数学模型;闫水保等[9]针对热工对象低通滤
波特性,以单相受热过热器为对象,提出了适用于不 同工况的通用传递函数。然而,机理建模所需对象信
1 数学模型
号采集量大,包含大量设计参数与试验参数,需要依 靠许多经验公式,造成机理模型精度一般不高。目 前,安全联锁仪表系统(SIS)已普遍应用于电厂,从 海量的运行数据中挖掘热工系统的动态特性成为研究 热点。孙灵芳等[10]采用大量历史数据和改进的神经网 络 (BP) 算 法 建 立 了 过 热 蒸 汽 温 度 的 非 线 性 模 型 ; WANG 等[11]提出了以单位负荷为时变参数的非线性 (LPV)模型,利用改进的量子群优化算法结合现场数 据辨识模型参数;韩璞等[12]研究了多变量系统辨识过 程中不能精确量化每个子系统数学模型的问题。 ZHENG 等[13]利用改进的粒子群算法(PSO)解决非线性
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2002
中南大学学报(自然科学版)
第 50 卷
蒸汽温度对象具有非线性、大惯性和时变性等特点, 模型辨识所需采集的变量,利用电厂现场数据(减温
随着机组容量的增加,响应的迟延和惯性增大,增加 水量、减温器出口温度、高温过热量器出口温度)和
WG
=
Dicp [ 1
+
h1 - hw 0.5 ( τ0 +
TmαD)
s ]2
(1)
式中:h1 和 hw 分别为减温器入口蒸汽和减温水的焓; Di 为减温器出口蒸汽的质量流量;cp 为减温器出口比 定压热容;τ0 为蒸汽流过喷水减温器的时间;Tm 为金 属蓄热时间常数;αD 为动态参数。
自由探索项目
GK201002013 包含碳、氮和氧原子形成非典型化学键分子的理论研究 实验学科 GK201002014 食物中酚类抗氧化成分的DUACE-HPLC-DPPH-UV/VIS在线 实验学科 筛选研究 实验学科
GK201002015 气候变化对陕西省经济作物物候影响研究
项目编号
项目名称
学科类别 实验学科
张宝善 沈淑坤 池爱平 郭晶晶 刘柳 张红军 刘妮 张今今 漆红兰 何聚厚 张国防
8 8 5 5 8 5 5 8 8 5 6
对过度运动机体免疫功能具有改善作用的几种中药多糖 实验学科 组分的筛选与构效研究 实验学科 实验学科 理科基础学科 理科基础学科 实验学科 实验学科 理科基础学科
GK201002022 第二语言句法学习与加工的影响因素探究 GK201002023 五倍子鞣质单组分抑制大肠杆菌和链球菌的机理研究 GK201002024 量子相干诱导负折射原子系统非线性光学特性研究 GK201002025 基于范畴关系的拟阵理论研究 GK201002026 茶树种质紫阳1号不育机制的研究 GK201002027 电化学糖生物传感器的研究 GK201002028 基于SNS的CSCL动态评估研究 GK201002029
负责人 刘侍刚
学院 计算机科学学院
立项经费 (万元) 5
GK201002016 基于双目视觉的三维地图、数值年代和环境意义 实验学科 中国贮藏加工用苹果特征成份近红外指纹谱库和无损检 实验学科 测模型的构建及苹果品质评价 实验学科 实验学科
史兴民
旅游与环境学院 食品工程与营养科学学 院 食品工程与营养科学学 院 化学与材料科学学院 体育学院 心理学院 食品工程与营养科学学 院 物理学与信息技术学院 数学与信息科学学院 生命科学学院 化学与材料科学学院 计算机科学学院 化学与材料科学学院
蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟
蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟武洪强;刘中良;李艳霞;付维娜;汤永智;石灿【摘要】应用适用于跨声速流动的湿蒸汽两相流模型对蒸汽喷射器内流体的流动进行了数值模拟研究.重点研究了蒸汽喷射器混合室内流体的流动过程,并比较了采用湿蒸汽模型和理想气体模型计算结果差异.研究结果表明,湿蒸汽模型中,蒸汽喷射器引射系数略高于理想气体模型的,混合室内喷嘴出口和引射蒸汽入口附近激波产生的局部高压明显小于理想气体模型的,工作蒸汽速度、温度的降低也要比理想气体模型的小.%Fluid flow in steam jet ejector was simulated by employing wet steam model for transonic flow. The study focused on fluid flow in mixing chamber of steam jet ejector and compared difference in simulation results between ideal gas and wet steam models. Higher entrainment ratio of steam jet ejector, smaller localized high pressure produced by shock waves near nozzle outlet and ejector inlet, and less reduction in velocity and temperature of primary steam were observed in wet steam model than in ideal gas model.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)007【总页数】7页(P2696-2702)【关键词】蒸汽喷射器;混合室;凝结;湿蒸汽模型;引射系数;气液两相流;数值模拟【作者】武洪强;刘中良;李艳霞;付维娜;汤永智;石灿【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TQ026.2蒸汽喷射器是一种广泛应用于石油、化工、制冷以及食品工业的重要设备。
基于Penman_Monteith公式的双源模型的改进_莫兴国
图 1 地表2冠层2大气水分传输 过程电路模拟
将式 ( 4) 和式 ( 5) 代入式 ( 3) , 消去 eo, 得
D = DO + ( C # LEt - $H ) r a/ QCp
( 6)
地表2冠层系统吸收的净辐射 Rn 转化为潜热、显热和土壤热通量, 即
R n = LE t + H + G
泛用于农田蒸腾和蒸发的计算. 采用玉米田波文比 ) 能量平 衡 ( BREB) 观测资 料对模型 进行检验, 模 拟的蒸散
量与 BREB 的结果相当一致. 模型主要参数对 蒸散的 敏感性分 析表明, 这些参 数变化 ? 20% 时, 蒸散的 响应小
于? 7% .
关键词: 双源蒸散模型; 土壤蒸发; 冠层蒸腾
湍流交换公式为
LE t =
QCp eo - ea r ra
( 4)
H=
QCp
TOra
Ta
( 5)
图中 ra 为源 汇到参 考高 度的 空气 动力 学阻 力, r ac为叶面空气动力学阻力, ras为地面到 源汇处的空 气动 力学 阻力, r c 为冠 层阻 力, r s 为土壤阻力. E t, Ec 和 Es 分别为总蒸散、
gl 表示为
gl =
kh w
(
01
8
+
016Re01 5) @2
( 15)
这里 kh 为空气分子热扩散系数, w 为叶片特征宽度. 对冠层垂直方向积分, 并求其倒数, 得叶片边
界层阻力
Qh
r ac = 1/ 0 gl d z
( 16)
h 为冠层高度, 空气动力学阻力 r a, r as的参数化方法依照文献 [ 1] , 土壤阻力主要受表层土壤
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型解读
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型朱永华,金新桥,杜智敏,范博,付思杰上海交通大学机械工程学院,上海,200240,中国文章信息:文章历史:2013年一月24收到2013年四月27收到修订版2013年四月28接受2013年五月18在线提供关键词:制冷系统变制冷剂流量模拟通用算法控制分析摘要:指出变制冷剂流量(VRF)系统的AGM-I 和AGM-II性能和控制分析的通用仿真模型被开发。
首先,从零部件到整个VRF系统的仿真模型得到解决。
然后仿真模型采用报道的公开文献的实验数据验证。
平均误差百分比来预测系统的制冷量,能源消耗和COP分别是4.69%,4.64%,1.19%。
最后,进行测试。
结果表明,建立的模型进行快速计算和蒸发器的数量无关。
从点的计算速度,AGM-I i更适合于多蒸发器VRF系统,而AGM-II更适合一个蒸发器的VRF系统。
测试结果表明系统模型对变化条件很好的反应能力,包括蒸发器入口空气温度,室外空气温度,压缩机转速的电子膨胀阀的开度,这都是非常重要的变量控制分析。
1.简介节能降耗的目的和空调系统在同一栋楼的独立单位拥有不同的服务区域的需求,鼓励多蒸发器变制冷剂流量(VRF)系统的普及,如商业建筑,如写字楼,商场,旅馆等。
多蒸发器的VRF系统,也称为多联机VRF系统,采用变制冷剂流量的技术,是一种制冷系统包括一个室外机和多个室内机,室外机的变频压缩机和位于每个室内机电子膨胀阀调节制冷剂流量(EEVs)来匹配空间冷/热负荷以维持设定点的空气温度(aynur等人。
,2009)。
所称的多蒸发器的VRF系统将以下面的VRF系统简称。
据称,由于良好的部分负荷性能,并热传递直接从制冷剂到空气,VRF系统具有更好的节能潜力比传统的HVAC(加热,通风和空调)系统,如中央空调系统,FPFA(风机盘管加新风)系统等(Zhou等,2007; Aynur 等人,2008年a,2008年b;李等人,2009年;刘和洪,2010)。
双层MoS2
斯异质结。 基于密度泛函理论的第一性原理计算结果表明,ML MoS2 / VS2 和 BL MoS2 / VS2 异质结均表现出 p
型肖特基势垒,但在由 BL MoS2 构成的异质结中,肖特基势垒高度显著降低,仅为 0. 08 eV,十分接近于欧姆
接触的形成。 此外,通过对两种异质结光吸收光谱的计算,发现 BL MoS2 / VS2 异质结的介电函数的实部和虚
膜材料 [9-11] 。 目前为止,基于二维 MoS2 纳米片的场效应晶体管和数字电路已被成功制造。 值得关注的是,
在纳米电子器件中引入二维 MoS2 纳米片不可避免地涉及到与金属的接触,而相应的接触性质将会显著影响
器件的性能 [12-14] 。 因此,如何在金属半导体界面有效地降低接触电阻,对设计高性能纳米电子器件具有重
Key words: density functional theory; MoS2 ; electronic structure; van der Waals heterojunction; Schottky barrier;
light absorption
0 引 言
近年来,以石墨烯为代表的二维纳米材料因其独特的机械和电子性能而得到了广泛的研究与应用 [1-5] 。
用于描述交换关联作用 [18] ,投影缀加平面波方法被用来考虑离子与电子间相互作用。 平面波展开的截断能
被设置为 500 eV,采用 11 × 11 × 1 的 K 点网格在布里渊区进行取样,能量和力的收敛标准分别为 10 - 5 eV、
0. 01 eV / Å。 为避免相邻晶格之间的相互作用,真空层被设定为 15 Å 以确保消除层间的相互影响。 在非对
that the heterojunction composed of bilayer MoS2 has higher absorption peaks. The research results provide a theoretical basis
不同蒸散发模型在大凌河流域的对比运用研究
P — M 公式是 由联合 国粮农 组织 ( F A O)推荐 使 用的参考作物蒸发蒸腾量计算公式 ,具有较好
通 用性 。计 算 公式 :
大凌河流域作为研究 区域 ,该 区域处于东亚季风
一 —
0 . 4 0 8 A( 一 一 G) +
J ‘ . - ,J
( e s - e a )
水 利科研
【 文章 编号 】 1 O 0 2 一o 6 2 4 ( 2 O 1 5 ) 0 4 — 0 o 5 2 —0 3
东北 水利水 电
2 0 1 5年 第 4期
不同蒸散发模型在大凌河流域的对比运用研究
李 非
( 辽 宁省 水 文 局 , 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 )
[ 摘 要] 文章 以大凌河 大城 子水文站 以上 为研 究流域 ,分别运 用考虑 植被叶 面积指数 的双 源
量估算流域 的蒸散发一直是 国内外学者研究 的重
要课 题 , 也取 得 了许 多的 运 用成 果 。 但 不 同蒸 散 发 模 型 在 不 同流 域 都 具 有 一 定 的适 用性 ,而 蒸 散 发
双源蒸散发模型将植被和土壤考虑成 2 个单 独 的蒸发源 , 分别建立植被和土壤蒸发模型 , 模型 的具体原理 , 考 虑文章篇幅 , 参见 < 双 源蒸散发模 型估算潜在蒸散发量的对比> 等相关文献 。
2 研 究 方 法 及 研 究 区域 概 况
分别运 用双源蒸散 发模型和 P — M 计 算大 凌
河 大 城 子 以 上 流域 蒸 散 发 ,收 集 了流域 内朝 阳气
象站 1 9 6 4 -2 0 0 0 年 的目观 测数据 ,气象数据包括
・
5 2 ・
区域蒸散发遥感模型研究的进展
区域蒸散发遥感模型研究的进展易永红;杨大文;刘钰;许迪【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2008(039)009【摘要】本文主要介绍了目前常用的几类遥感蒸散发模型,包括基于能量平衡的单层与双层蒸散发模型、彭曼模型以及基于植被指数和地表温度的经验模型等,并对这些模型各自的优缺点分别进行了评述.由于地表水热过程的复杂性,在区域蒸散发模拟中仍存在很多亟待解决的问题,如地表特征参数和地表温度反演中的不确定性,遥感反演在不同时空尺度上扩展的困难以及由此带来的区域验证问题等.因此要提高区域蒸散发反演的精度,必须进一步提高遥感辐射传输模型的精度,降低遥感输入数据和反演参数中存在的不确定性,同时通过不同尺度的田间观测试验加强对地表水热传输机理等方面的研究.此外,遥感和陆面过程模型的结合能有效降低模型和数据中的不确定性,陆面过程同化模型能提供更为可靠的连续的地表水热过程模拟,是一个很有前途的发展方向.【总页数】7页(P1118-1124)【作者】易永红;杨大文;刘钰;许迪【作者单位】清华大学,水利水电工程系,北京,100084;清华大学,水利水电工程系,北京,100084;中国水利水电科学研究院,水利研究所,北京,100044;中国水利水电科学研究院,水利研究所,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TP79【相关文献】1.基于遥感蒸散发模型的区域灌溉水有效利用系数测算方法框架设计 [J], 李杰;王爱娜;范群芳;马志鹏;龙晓飞;刘晋2.基于SWAT模型的区域蒸散发模拟及遥感验证 [J], 茌伟伟;刘钰;刘玉龙;王蕾3.遥感蒸散发模型研究进展 [J], 高彦春;龙笛4.区域遥感蒸散发模型方法研究 [J], 詹志明5.区域蒸散发量的遥感模型方法研究 [J], 乔平林;张继贤;王翠华;燕琴;刘正军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于Penman-Monteith模型的蒸散模拟评估分析
PM 模型中,所需要的土壤热 通 量 (G)、净 辐
2018年第2期 内 蒙 古 气 象
23
射 (Rn)、Δ 饱 和 水 汽 压 - 温 度 曲 线 的 斜 率、饱 和
水汽压差、空气动力学阻力以及冠层阻力计算参考
刘斌 等 文 [11] 献中做使用公式以及参数.
标准条件下,作物蒸散:
ETc=ETO ������KC
(2)
式中,Kc 为 作 物 系 数, 指 不 同 发 育 期 中 需 水 量 与
可能蒸散量之比值.中国主要农作物需水量等值线
图协作组所著的 «中国主要农作物 需 水 量 等 值 线 图
本文将利用 PM 模型,对 水 稻 分 别 在 干 旱、水 层条件下采用 PM 模型进行蒸散模 拟,并 对 比 模 拟 蒸散值与观测蒸散值.
1 材料与方法 1������1 试验站概况
南京信息工程大学农业气象试验站是本次稻田 蒸散观 测 试 验 的 所 在 地.2013 年 5 月 20 日 对 水 稻 进行播种,6月23日移 栽,10 月 20 日 收 获.稻 田 试验区内,土质为壤质黏土,地形较为平坦,耕层 土壤黏粒含量 26������1%;0~100cm 土 层 平 均 田 间 持 水量 19������2% ~23������2% (重 量 含 水 量 ), 凋 萎 系 数 6������1%~8������6% (重量含水量),平均干容重1������39g������ cm-3.在试验站内的各种气象因子都是遵照地面 气 象观测规范 来 [9] 进行观测.
关键词 稻田蒸散;PM 模型;作物系数
中 图 分 类 号 S161������4 文 献 标 识 码 B doi:10������14174/j������cnki������nmqx������2018������02������005
面向蒸散发的水文模型结构改进及非一致性研究
基于混合方法的模型结构改进主要是 通过结合物理机制和数据驱动的方法 ,来对模型结构进行改进。例如,可 以将基于物理机制的蒸发模型和基于 数据驱动的蒸发模型进行结合,来提 高模型模拟的精度。
VS
基于混合方法的模型结构改进需要有 一定的建模和数据分析能力,同时需 要对水文过程的物理机制有一定的理 解。
04
面向蒸散发的水文模
型结构改进及非一致
性研究 汇报人:
日期:
• 引言 • 水文模型概述 • 面向蒸散发的水文模型结构改进 • 非一致性研究 • 模型应用与验证 • 研究结论与展望
目录
01
引言
研究背景与意义
背景
水文模型是预测和模拟水资源的重要工具,而蒸散发是水文模型的关键参数之 一。然而,现有的水文模型在处理蒸散发方面存在一些问题,如数据的不一致 性和模型的局限性。
研究目标与内容
01
02
目标:通过对水文模型 结构的改进以及对数据 非一致性的研究,提高 模型的预测精度和可靠 性,为水资源管理和决 策提供更加准确和可靠 的依据。
研究内容
03
04
05
1. 水文模型结构改进: 通过对现有水文模型的 比较和分析,选择适合 本研究目标的模型,并 进行改进和优化。
2. 数据非一致性研究: 通过对观测数据的分析 和处理,解决数据不一 致性的问题,提高模型 的预测精度和可靠性。
3. 模型应用与验证:将 改进后的模型应用于实 际场景中,进行验证和 应用示范,为水资源管 理和决策提供支持。
02
水文模型概述
水文模型的定义与分类
• 水文模型是对水循环过程的数学模拟,可以根据流域或区域的 水文特征、地理条件、气候条件等,通过数学方程和参数拟合 ,对水循环过程进行模拟和预测。水文模型可以根据应用目的 、尺度、复杂程度等因素进行分类,如概念性模型、物理过程 模型、统计分析模型等。
备用辅助服务市场出清模型研究
研究未对模型进行全面的实验验证和实际 应用,需要进一步开展相关研究,以检验 模型的准确性和可靠性。
研究未充分考虑电力市场中的政策 因素和不确定性因素,需要进一步 深入研究以完善模型。
对未来研究的建议
01
02
03
建议进一步优化备用辅助服务市场出 清模型,充分考虑市场中的复杂因素 和非线性关系,提高模型的准确性和 可靠性。
市场出清模型还可以帮助人们评估不 同市场机制的效率和公平性,为政策 制定提供参考。
04
备用辅助服务市场出清模 型构建
基于需求响应的市场出清模型构建
需求响应类型
针对不同类型的需求响应,如价格型、数量型等, 构建相应的市场出清模型。
需求响应优化
通过优化算法,实现需求响应的优化配置,以降低 备用辅助服务的成本。
通过对比不同分布式能源配置下的市场出清结果,分析其优劣和适用条件。
基于多智能体的市场出清模型结果分析
多智能体协同
根据模型预测,实现多智能体的协同优化 ,提高整体系统的效率和稳定性。
模型结果分析
通过对比不同多智能体协同策略下的市场 出清结果,分析其优劣和适用条件。
06
结论与展望
研究结论总结
备用辅助服务市场出清模型研究具有重要的理论和实践意义,对于优化电力市场运营、提高电力系 统的稳定性和可靠性、降低运营成本具有重要作用。
备用辅助服务市场现状与特点
备用辅助服务市场特点
备用辅助服务市场具有以下特点
竞争性不断增强
电力市场的深入发展使得电力供应 商之间的竞争加剧,同时也使得电
力用户有更多的选择权。
市场规模不断扩大
随着电力需求的增长和新能源的快 速发展,备用辅助服务市场规模不 断扩大。
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3 结果与讨论
3.1作物表参2给数出率了定大结兴果灌溉试验站上冬小麦和夏玉米作物参 数的模型默认值和率定值。图3率定后的冬小麦、夏玉米的 叶面积指数和地上部生物量的模型模拟值与实测值拟合的较 好
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3 结论与讨论
3.1通ET过模对拟冬结小果麦分-夏析玉米轮作灌溉制度设置、作物参数率定 及敏感性分析,区域模拟值与遥感观测ET的比较结果如图4 所示。
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3 结果与讨论
3.4 灌灌溉溉对对区作域物水蒸文散循发环的影影响响很大,尤其影响实际蒸腾蒸发 量和土壤剖面水分总量的准确模拟。
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3 结论
(1)结合遥感ET数据空间分辨率高的特点,水文模型能够 更好的模拟区域不同空间尺度和不同土地类型下的蒸散发, 为分布式水文模型验证提供了一种依据和方向。 (2)对于以农业区为主的大兴灌区,冬小麦和夏玉米是主 要的作物。因此相对于河道参数,作物参数及ET相关参数的 合理选取,模型中作物叶面积指数变化过程符合作物实际生 长过程,才是区域水文循环模拟准确与否的关键。 (3)灌溉制度对区域水文循环影响很大,尤其对华北地区 冬小麦返青至成熟期间各月的实际蒸腾蒸发量影响显著,但 是对玉米生育期内的实际蒸腾蒸发量基本没有影响。 (4)遥感ET本身就存在一定的偏差,遥感解译的ET应该得 到地面观测数据的验证另外,有研究也用SWAT模型模拟的ET 验证遥感解译的ET。可以说,精遥品课感件 ET具有空间分辨率高的优
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3 结果与讨论
3.2 2ET0模02拟—结20果08分年析蒸腾蒸发量模拟值的7年平均值为 485.21mm(见表5),比遥感监测值偏低2.85%。其原因主要 是一些年份降水量较少,模型设置灌溉量和实际灌溉量存在 偏差。不同的土地利用形式下,蒸腾蒸发量变化显著。
基于Shuttleworth-Wallace模型的水稻蒸散组分模拟及其特征分析
基于Shuttleworth-Wallace模型的水稻蒸散组分模拟及其特征分析王宇;周莉;贾庆宇;王磊;徐军亮【摘要】The simulation of evapotranspiration (ET) and its components in croplands is critical for the precise irrigation and accurate estimation of ecosystem productivity. Based on the eddy-covariance flux measurement and ancillary data during 2013-2015, evapotranspiration and its components were simulated using the Shuttleworth-Wallace model (S-W model) in a rice paddy field in Panjin. The controlling mechanism of the ratio of soil evaporation to evapotranspiration (ES/ET) was analyzed with the structural equation modeling (SEM) method. The results showed that: (1) the simulated ET was close to the observed ET in the late growing season, however, it was lower than the observed ET in the early growing season and higher in the peak growing season. (2) As for the seasonal variation, the simulated ET showed a drastic day-to-day fluctuation (0.5-10.4mm·d-1) but no clear seasonal pattern; the plant transpiration (TR) was higher in the peak growing season and lower at the start and the end of the growing season, with the range of 0.1-8.4mm·d-1; ES showed a U-type curve, with the range of 0.1-4.7mm·d-1. (3) The simulated mean annual ET was 892mm during 2013-2015. TR was equal to ES at the annual scale. As for the growing season scale, TR was the main consumer of the ET: TR was close to ES in the transplanting-tillering stage, while in the other growth stages and the whole growing season, TR was more than twice as ES. (4)The SEM results indicated that air temperature (Ta) was the primary controlling factor of the ES/ET (total effect=-0.82). Ta was shown to influence ES/ET both directly (direct effect=-0.50) and indirectly through its regulation on leaf area index (LAI, indirect effect=-0.32). In addition, the LAI and wind speed (WS) were also shown to have significant effects on ES/ET. ES/ET decreased with LAI (total effect=-0.39) and increased with WS (total effect=0.38).%农田蒸散(ET)及其组分的模拟是精准灌溉及准确估算生产力的基础.基于2013-2015年的涡度相关通量观测及辅助观测资料,利用Shuttleworth-Wallace模型(S-W模型)对盘锦水稻的蒸散及其组分进行模拟,并利用结构方程模型分析土壤蒸发占蒸散比例(ES/ET)的控制机制.结果表明:(1)S-W模型模拟蒸散值在生长季前期偏低,在生长旺季总体偏高;而在生长季后期与观测蒸散基本吻合.(2)就季节变化过程而言,水稻蒸散模拟值呈现明显的日间波动(0.5~10.4mm·d-1),但季节总体变化趋势不明显;蒸腾(TR)则先增大后降低,变化范围为0.1~8.4mm·d-1;土壤蒸发(ES)呈U型曲线,变化范围为0.1~4.7mm·d-1.(3)模拟水稻蒸散3a均值为892mm.在年尺度上,TR与ES各占ET的50%;但在生长季,TR是ET的主要消耗方式:在移栽分蘖期,水稻的植物蒸腾与土壤蒸发较接近,而在其它各生育期及全生育期,水稻的植物蒸腾均达土壤蒸发的2倍以上.(4)结构方程模型分析结果表明,气温是ES/ET最重要的影响因子,ES/ET随气温上升而下降(总影响系数为-0.82).气温不仅对ES/ET有显著的直接影响(直接影响系数为-0.50),还通过叶面积指数(LAI)对ES/ET产生显著的间接影响(间接影响系数为-0.32).除气温外,LAI和风速也是ES/ET的重要影响因子,ES/ET随LAI增大而下降(总影响系数为-0.39),随风速增大而增大(总影响系数为0.38).【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2017(038)011【总页数】11页(P709-719)【关键词】结构方程模型;涡度相关;土壤蒸发;植物蒸腾【作者】王宇;周莉;贾庆宇;王磊;徐军亮【作者单位】河南科技大学林学院,洛阳 471023;中国气象科学研究院,北京100081;中国气象局沈阳大气环境研究所,沈阳 110016;河南科技大学林学院,洛阳471023;河南科技大学林学院,洛阳 471023【正文语种】中文蒸散(ET)是水分及能量平衡的重要组成部分,是连接生态与水文过程的重要纽带[1]。
基于双源蒸散和混合产流的分布式水文模型构建及应用——以辽河老哈河流域为例
基于双源蒸散和混合产流的分布式水文模型构建及应用——以辽河老哈河流域为例刘晓帆;任立良;徐静;袁飞【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2011(023)002【摘要】The Laoha River catchment, Liaohe River Basin in the semi-arid region of northern China is selected for study. The interception evaporation,canopy transpiration and soil evaporation are computed by a physically-based two-source potential evapotranspiration model in each grid cell of the basin. The calculated potential evapotranspiration is regarded as the input of the hybrid runoff model instead of the pan evaporation. Then the grid-basod distributed hydrologic model is built for daily runoff simulation during 1970 - 1979 in the target basin by coupling the two-source PET model in the hybrid runoff model framework. The results show that the two-source PET model can reflect the effects of vegetation type, vegetation physiological features and phonological characteristics on the evapotranspiration. And the grid-based distributed hydrologic model which can illuminate the role of runoff generation and runoff muting is applicable for runoff simulation in the target basin.%以北方半干旱地区的辽河老哈河流域为研究对象,采用网格离散化方法进行水文模拟单元划分,利用具有物理基础的双源蒸散发能力估算模型,计算每个栅格单元的截留蒸发、植被蒸腾能力和土壤蒸发能力,并取代蒸发皿资料作为混合产流模型的蒸散发能力输入,从而构建摹于双源蒸散与混合产流的分布式水文模型,并对老哈河流域1970-1979年的日径流过程进行模拟分析,结果表明双源蒸散发能力计算模型能够考虑植被类型及其生理、物候特性对蒸散发能力的影响.将其与混合产流模型进行嵌套构建的分布式水文模型能较合理地揭示研究区域的产汇流规律,适用于该地区的水文过程模拟.【总页数】9页(P174-182)【作者】刘晓帆;任立良;徐静;袁飞【作者单位】四川省交通厅交通勘察设计研究院,成都610017;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098;南京大学地球科学与工程学院水科学系,南京210093;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098【正文语种】中文【相关文献】1.老哈河流域不同气候区间天然植被的实际蒸散发量研究 [J], 张芳芳;吴金萍2.基于栅格垂向混合产流机制的分布式水文模型 [J], 王贵作;任立良3.基于混合型线性双源遥感蒸散模型的南疆绿洲地区干旱研究 [J], 高瑜莲; 柳锦宝; 柳维扬; 于静; 刘志红4.基于SEBAL模型的老哈河流域蒸散发研究 [J], 杨肖丽;任立良;雍斌5.基于SEBS模型的老哈河流域蒸散发研究 [J], 宋文献;江善虎;杨春生;王立明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于改进的SEBAL模型估算区域蒸散发的开题报告
基于改进的SEBAL模型估算区域蒸散发的开题报告一、研究背景和意义蒸散发是地球表层水循环的重要组成部分,对水资源管理、农林业生产和环境保护等具有重要意义。
目前,常用的估算蒸散发的方法包括地面观测实验、气象模型、卫星遥感和物理模型等。
其中,物理模型是一种基于物理学原理建立的定量估算方法,已被广泛应用于蒸散发的估算中。
SEBAL模型(Surface Energy Balance Algorithm for Land)是一种基于物理原理的蒸散发模型,其核心思想是基于能量平衡原理综合分析土壤、植被和大气三个要素之间的相互作用,估算出蒸散发的量。
然而,SEBAL模型在估算蒸散发时,仍然存在一些问题和不足,例如,对输入数据的要求高、模型复杂度高、需要大量的气象和土壤参数等。
因此,本研究旨在基于改进的SEBAL模型,对区域蒸散发进行估算,以提高蒸散发估算的精度和效率,并为水资源管理、农业生产和环境保护等提供科学依据。
二、研究内容和方法(一)研究内容1、建立改进的SEBAL模型:针对SEBAL模型存在的问题和不足,结合实际数据和地面观测结果,建立适用于区域蒸散发估算的改进SEBAL模型。
2、研究影响蒸散发的因素:分析影响蒸散发的气象因素、土壤因素和植被因素等,探讨这些因素对蒸散发的影响程度和作用机制。
3、模型验证和误差修正:通过与实测数据对比,对改进的SEBAL模型进行验证,并对模型中的误差进行修正。
(二)研究方法1、收集相关资料:收集区域气象数据、土壤参数、植被信息等,为建立改进的SEBAL模型提供数据支持。
2、改进SEBAL模型:综合考虑蒸发散率、潜热通量、热通量等因素,构建改进的SEBAL模型,并根据实际情况进行优化和修正。
3、研究蒸散发影响因素:分析影响蒸散发的气象因素、土壤因素和植被因素等,探讨这些因素对蒸散发的影响程度和作用机制。
4、模型验证和误差修正:通过与实测数据对比,对改进的SEBAL模型进行验证,并对模型中的误差进行修正。
三种蒸散发产品在北半球的验证与比较
三种蒸散发产品在北半球的验证与比较李媛;来全;刘心怡【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2024()5【摘要】蒸散发(Evapotranspiration,ET)是水循环的关键环节,在全球水循环和地表能量平衡中扮演着重要角色,对气候、生态系统和水资源管理等方面都有重要影响。
因此,蒸散发数据的质量对全球水资源的精确管理至关重要。
在北半球进行3种ET产品的精度验证和时空对比,选择更适用于北半球的ET产品,为加强遥感与地面观测相结合的研究提供建议。
利用FluxNet2015通量站点月平均实测数据验证3种ET产品,结果发现PML_V2产品在北半球精度最高,其次是GLDAS,最后是MOD16A2,相关系数R分别是0.66、0.57、0.56;均方根误差RMSE分别是2.46、5.68、12.42 mm/月;平均偏差Bias分别是14.36%、16.86%、35.02%。
其中GLDAS ET产品具备日尺度ET监测能力,日平均估计值与通量塔站点测量值的一致性较高,相关系数R为0.74,RMSE和Bias分别为1.62 mm/d和27.90%。
总体来说,在时间尺度上,3种ET产品均可模拟出北半球季节变化的特征,即夏季蒸散发量较大,冬季蒸散发量较小。
夏季3种ET产品在不同土地覆盖类型上均存在高估现象,其他季节的模拟结果与地面观测值的结果一致性较好,其中MOD16A2表现较差,ET值高估现象最为明显。
此外,2001-2020年期间非干旱地区,3种ET产品在多数地区空间分布较为一致,相关系数R大于0.6。
研究通过评估不同ET产品的不确定性和产品质量,可为在北半球开展蒸散发研究选取适用的ET数据源提供科学建议。
【总页数】9页(P206-214)【作者】李媛;来全;刘心怡【作者单位】内蒙古师范大学地理科学学院;内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P426.2【相关文献】1.三种紫砂锅蒸煮的米饭理化性能比较研究2.三种稻米在贮藏过程中蒸煮特性变化的比较3.三种贝类蒸煮液主要滋味化合物的分析与比较4.三种蒸散发测算方法的比较——以青藏高原风火山地区为例5.三种高分辨率地表蒸散发产品在华北地区的验证与对比因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
参考作物蒸散模型对比分析及评价
参考作物蒸散模型对比分析及评价张方敏;申双和;金之庆【期刊名称】《气象科学》【年(卷),期】2009(29)6【摘要】利用山东省6个气象台站45 a(1960-2004年)的逐日气象资料并选用7种参考作物蒸散模型,分别计算了上述各地的参考作物蒸散,对模型结果进行时空分布对比分析;进而以FAO推荐的Penman-Monteith模型为对照,利用最小一乘法对其余6种模型进行优化并对优化前后的模型进行时空比较.结果表明:Makkink模型在6个台站的时空分布模拟效果均最好,Mass-transfer模型在7-8月明显偏低,Net Radiation模型各站全年基本都偏高;根据不同月份的相对偏差情况,采用最小一乘法进行分月优化,优化后的模型预测月参考作物蒸散标准误差小于5 mm,平均相对误差小于8.5%,台站的年参考作物蒸散相对误差也基本小于10%,说明这些含参数较少的模型经优化后基本上可用,当资料缺损时不失为Penman-Monteith 模型的替代模型.【总页数】6页(P749-754)【作者】张方敏;申双和;金之庆【作者单位】南京信息工程大学应用气象学院,南京,210041;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京,210044;南京信息工程大学应用气象学院,南京,210041;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京,210044;江苏省农业科学院,农业资源与环境研究所,南京,210014【正文语种】中文【中图分类】S161.4【相关文献】1.基于称重式蒸渗仪实测日值评价16种参考作物蒸散量(ET0)模型 [J], 刘晓英;李玉中;钟秀丽;曹金峰;袁小环2.基于蒸渗仪实测的参考作物蒸散发模型北京地区适用性评价 [J], 袁小环;杨学军;陈超;武菊英3.中国三大灌区参考作物蒸散量温度法模型的修订与适应性评价 [J], 杨永刚;崔宁博;胡笑涛;龚道枝;李晨;贾悦4.吐鲁番地区参考作物蒸散发模型适用性评价 [J], 范留飞;于洋;他志杰;皮原月;孙凌霄;于瑞德5.13种典型参考作物蒸散量估算模型在安徽省的适用性评价 [J], 褚荣浩;李萌;沙修竹;倪锋;谢鹏飞;蒋跃林;申双和因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。