基于CASA和多光谱遥感数据的黑河流域NPP研究

兰州大学

硕士学位论文

基于CASA和多光谱遥感数据的黑河流域NPP研究

姓名：陈正华

申请学位级别：硕士

专业：地图学与地理信息系统

指导教师：王建

20060501

第三章数据获取与处理

图３．１提取的黑河流域各旬ＶＧＴ－Ｓ１０１９９８年６月ＮＤＶＩ图像示例

３．２模型其他参数获取与处理

输入模型的非遥感数据主要由基础气象数据和土壤特性数据组成，气象数据包括降雨、温度、太阳总辐射站点数据，土壤数据包括土壤含水量、砂粒含量、粘粒含量、容重、萎蔫系数等。

３．２．１气象数据的获取和处理

（１）气象数据的获取及其空间分布

气象数据的获取是以国家气象局发布的全国４００站点气象观测数据为基础，包括１９９８．２００２年逐日气温、降水、辐射资料。

共收集到１３个气象站点的降水、温度数据，其中ｌＯ个站点在流域范围之内，３个站点在流域范围之外。除临泽、肃南、民乐的数据是从１９９８年１月到２０００年１２月之外，另外ｌｏ个站点时间跨度是１９９８年１月到２００２年１２月，经过编辑处理后，通过站点经纬度在ＡｒｃＧＩＳ中形成空间分布数据，其站点分布情况如图３．２所示。

兰州大学硕士毕业论文：基于ＣＡＳＡ和多光谱遥感数据的黑河流域ＮＰＰ研究

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图３．２选用的温度和降水气象站点分布图

太阳辐射数据是从收集到的１９９８年１月到２００２年１２月的太阳辐射数据中，挑选出黑河流域的２个站点，以及流域周边的１４个站点，经过编辑处理后，通过站点经纬度在ＡｒｃＧＩＳ中形成空间分布数据，站点空间分布情况如图３１３所示。

图３．３选用的太阳辐射站点分布图

第三章数据获取与处理

（２）气象数据的处理

将各站点的气象数据和站点的空间数据关联，分别形成了温度、降水和太阳辐射的空间分布数据，使用ＥＳＲＩ公司ＡｒｃＧＩＳ软件中的ＧｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃａＩＡｎａｌｙｓｔ扩展模块运用Ｋｒｉｇｍｇ方法进行插值，得到栅格数据。降水数据的插值示意图如图３＿４所示，温度数据的插值示意图如图３．５所示，太阳辐射数据的插值示意图如图３．６所示。使用ＡｒｃＧＩＳ将插值得到的栅格数据转换为ＡＳＣＩＩ文本文件。

图３．４黑河流域降雨的插值示意图

图３５黑河流域温度的插值示意图

兰卅ｌ大学硕士毕业论文：基于ＣＡＳＡ和多光谱遥感数据的黑河流域ＮＰＰ研究

图３．６黑河流域太阳辐射的插值示意图

３．２．２土壤数据的获取和处理

黑河流域土壤数据来源于数字黑河网站ｈｔｔｐ：／／ｈｅｉｈｅ．ｗｅｓｔ，ｓａｃ．ｃｎ／，比例尺为ｌ：ｉ００万，如图３．７所示。土壤属性数据主要包括土壤含水量、砂粒含量、粘粒含量、容重、萎蔫系数，将其矢量数据在ＡｒｃＧＩＳ中通过三次卷积插值转换成格网数据。流域中的河流和冰川的属性赋值为一９９９９，不参与模型运算。然后将格网数据转化成ＡＳＣＩＩ文本文件。

图３．７黑河流域ｌ：ｌＯ万土壤类型图

第五章黑河流域１９９８－２００２年ＮＰＰ动态变化分析

图５１黑河流域１９９８—２００２年ＮＰＰ分布图

以及临泽、张掖绿洲中心地带。ＮＰＰ值在３００—５００９Ｃ／ｍ２／ａ之间的主要分布于流域上游北部的山地草原草场类，山地草甸草场类的边缘，非草地类，中游绿洲的沿河岸地区。ＮＰＰ值在１００—３００９Ｃ／ｍＺ／ａ之间的主要分布于下游额济纳旗绿洲，其他绿洲边缘，上游的山地草原草场类，平原半荒漠草场类，山地半荒漠草场类。ＮＰＰ值低于１００９Ｃ／ｍ２／ａ的主要是中游和下游的荒漠地区，另外还包括下游远离河道的低湿草甸草场类，荒漠河岸疏林灌丛草场类，平原荒漠草场类。

利用后一年与前一年的ＮＰＰ相减得到年与年之间的变化图，如图５．２所示。

分析表５．１，图５．１，５．２可以得到以下结论：

１．黑河流域总体的ＮＰＰ在这５年中比较稳定。２００２年与１９９８年相比，附带草场、平原荒漠草场、荒漠河岸疏林灌丛草场类年平均ＮＰＰ几乎没有变化；山地荒漠草场类、低湿草甸草场类、山地半荒漠草场类、平原半荒漠草场类有少量变化，或增加或减少；山地草原草场类、山地草甸草场类、山地灌丛草

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