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上游寒区水文试验

 

森林水文试验

 

 

干旱区水文试验

 

 

气象水文和通量观测

 

 
         
干旱区水文试验

1、目标
    配合航空遥感试验开展地面同步观测试验,用于航空遥感的传感器定标和遥感反演结果的验证。加密观测中游干旱区水文试验区典型生态系统的近地面大气要素和能、水(地表水与地下水)、生物化学循环参数,为发展和改进流域尺度的生态水文模型提供基础数据和验证资料。以临泽站为依托,重点加密观测航空遥感、卫星遥感可反演变量以及干旱区生态水文重要分量,改善从航空遥感和卫星遥感资料反演和间接估计蒸散发的模型和算法,发展地面观测验证反演结果的尺度转换方案。

 

2、试验内容
    核心内容是紧密围绕中游干旱区的水循环问题开展航空遥感地面同步观测试验和水文与生态参数加密观测试验,改善蒸散发反演模型和算法,探讨尺度转换方法。配合航空遥感试验及机载传感器地面定标试验,进行同期的重点飞行区的地面同步加密观测试验。以黑河流域已有观测系统为基本站点,选择人工绿洲和荒漠典型生态系统样带或者样区,加密观测水文和生态过程。获取同期雷达降雨资料和站点降水观测数据,加密观测水文、土壤和植被各个子系统主要参数,测定并分析植物生理和稳定碳、氢、氧同位素,观测地下水动态和灌溉用水量,观测荒漠地区的凝结水和逆湿等影响荒漠地区的稀疏植物生长的重要分量。以临泽站为依托,基于VALERI方案重点加密观测航空遥感、卫星遥感可能反演变量以及干旱区生态水文重要分量。

 

3、试验区选择
    中游干旱区水文试验区沿黑河主干流从张掖绿洲延伸到临泽和高台绿洲,是由人工绿洲生态系统、绿洲—荒漠过渡带生态系统、荒漠草原生态系统、荒漠生态系统和水域生态系统共同组成的荒漠绿洲景观系统。中游干旱区降水量一般小于200mm(由东南向西北减少),农业生产通过渠灌和井灌利用了流域内大量的水资源,是水资源耗用区域,主导着流域水循环和水文过程。下图是该试验区的TM镶嵌图像。

 

4、观测项目

观测量

观测方法

测点布置

观测期

目的

蒸散发

涡动相关法、水量平衡法、Lysimeter

重点观测区

航空飞行期同步、卫星过境同步

验证、重要水循环变量

土壤湿度

TDR 、中子仪、烘干法

重点观测区

同上

验证、重要水循环变量

凝结水

Lysimeter

荒漠

夏季,每天 4 次(傍晚日落后至次日日出前)

重要水循环变量

地表土壤温度

红外温度计、土壤温度计

典型土壤类型

航空飞行期同步、卫星过境同步

验证

光合作用

LI - 6400

典型物种

同上

验证、生物物理参数

叶面积

LAI-2000 、 TRAC 和 LI-3100

重点观测区

同上

验证、生物物理参数

植被冠层水分含量

烘干法

重点观测区

同上

验证

冠层温度

红外温度计

重点观测区

航空飞行期同步

验证

叶片叶绿素含量

SPAD502 叶绿素含量测定仪

重点观测区

航空飞行期同步、生长期内逐月

验证、生物物理参数

生物量

收获法

典型物种

同上

验证

植被类型

实地调查

重点观测区

生长期内逐月

验证

地物光谱

野外光谱仪

重点观测区

航空飞行期同步

验证

树干径流

树干径流场

排露沟小流域

生长期内逐月

水循环变量

林冠截留

林冠截留场

排露沟小流域

每次降雨过程

水循环变量

地表径流

径流场、水文断面

排露沟小流域

每次降雨过程

水循环变量

树干茎流

SF-300 树干流量仪

临泽站、排露沟小流域

每 30 分钟自动记录一次

生物物理参数

冠层结构

测高仪、 HemiView 冠层数字分析系统

重点观测区典型植被

航空飞行期同步

验证

水文断面

流速仪、温度计

水文断面

每天一次

水循环变量

渠灌用水量

水文断面

重点灌区

灌溉期每天一次

水循环变量

井灌用水量

水表

重点灌区

灌溉期每天一次

水循环变量

地下水位

地下水位观测井

 

每天一次

水循环变量

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