項目概況: 海河流域的水資源短缺和水環(huán)境惡化日趨嚴重,不斷擴大的供水范圍和持續(xù)增長的供水要求,,使得水少人多的海河領域早已超過其承載能力,地區(qū)間供水矛盾加劇。海河流域水資源短缺與水環(huán)境雙重問題使得水資源開發(fā)利用達到了自然更新的極限,大力推進節(jié)水對于緩解水資源緊缺狀況具有十分重要的意義,。ET是真實的耗水量,利用ET進行管理是保障流域節(jié)水的一種新型有效的手段,。遙感監(jiān)測ET技術具有更高的經(jīng)濟合理性和實用性,可以顯著提高水資源管理水平,目前流域水資源管理部門對于ET信息產(chǎn)品的需求將大幅增長,,國內(nèi)外市場也將迅速壯大,。 技術創(chuàng)新性: 項目的目標是區(qū)域和地塊尺度上水量平衡公式中的各項要素的遙感估算技術。通過近些年的工作,,項目承擔單位部分技術儲備已達國內(nèi)外領先水平,,部分模型技術已經(jīng)成熟并得到應用。目前已建立的蒸散發(fā)定量反演模型大多由生態(tài)模型簡單擴展而來,,在粗糙和復雜下墊面(如稀疏植被)的大范圍應用非常困難,。國際上,Bastinnassen等人在單層余項式的理論框架內(nèi)開發(fā)了SEBAL模型,,用于估算平原區(qū)的蒸散發(fā),。Allen對SEBAL進行了改進,提出Metric模型進行ET估算,,并在Idaho州的蛇河流域進行了成功的應用,。在我國海河流域針對景觀結(jié)構(gòu)的差異、下墊面的復雜性等,,承擔單位發(fā)展了多分辨率能量余項法與Penman-Monteith公式相結(jié)合的集成模型ETWatch,。應用ETWatch方法生成的蒸散數(shù)據(jù)集已經(jīng)在世界銀行GEF項目(海河流域水資源水環(huán)境綜合規(guī)劃)中得到了廣泛應用。 ET技術與水管理系統(tǒng)的結(jié)合國外已有先例,。在新墨西哥州已將ET估算作為一個工具集成到現(xiàn)有的決策支持系統(tǒng)中:農(nóng)業(yè)水資源決策支持 (AWARDS)和柵格地表地下水文分析模型(GSSHA),,在埃及,Mohamed基于SEBAL的ET估算結(jié)果用于尼羅河子流域的水平衡分析,,為水資源管理服務,。在印度,將遙感估算的ET應用到2001-2002年早春季節(jié)小麥,、雨季水稻的用水生產(chǎn)力估算中指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn),。項目承擔單位在世行GEF項目支持下,建成的集衛(wèi)星,、氣象數(shù)據(jù)處理-遙感定量反演-地面資料標定-蒸散數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成-網(wǎng)絡信息發(fā)布于一體的遙感蒸散量應用系統(tǒng)已于2008年在業(yè)務部門開始運行,。與之相比,項目承擔單位將ET技術與水管理的結(jié)合更加推進,更強調(diào)與應用部門的銜接:一方面強化針對地塊的精細化監(jiān)測以實現(xiàn)用水戶管理和建立水權工具,;一方面強化對流域管理的服務,,所建成的海河流域2002以來ET數(shù)據(jù)已集成到水務管理部門的數(shù)據(jù)庫和業(yè)務流程中。 技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向: 為進一步拓廣基于ET的水管理技術,,本項目基于已有的遙感水文參數(shù)監(jiān)測技術基礎,,開展多源遙感數(shù)據(jù)的流域水資源管理方法研究,通過多源遙感數(shù)據(jù)的蒸散遙感估算,,實現(xiàn)海河流域的農(nóng)業(yè),、生態(tài)耗水量監(jiān)測、灌溉定額分析,,開發(fā)適用于流域管理的系統(tǒng)平臺,。利用耗水量數(shù)據(jù)和同步遙感監(jiān)測得到的降雨量、土壤濕度,、土地利用,,作物分布,作物產(chǎn)量數(shù)據(jù),,首次實現(xiàn)基于遙感和臺站觀測的水量平衡分析,,估算區(qū)域水分生產(chǎn)率,以水分生產(chǎn)率為基礎開展基于遙感的地區(qū)節(jié)水潛力估算和分析,,進行縣一級的節(jié)水效果評價,。 依托項目研發(fā)的系統(tǒng)達到中試階段,建成示范研究區(qū),,并在兩年內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)的產(chǎn)品化,,達到系統(tǒng)軟件的市場推廣與銷售階段. 社會經(jīng)濟效益: 該項目的實施將會形成遙感技術支撐下流域水資源管理的技術體系,將會為灌區(qū)的水資源管理,,節(jié)水灌溉實施等重大決策提供有效的數(shù)據(jù)和支持信息,。通過地塊的耗水量監(jiān)測,將從科學的灌溉管理角度出發(fā),,提高水分生產(chǎn)率,,促進糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收的同時,,實現(xiàn)水資源的合理,、持續(xù)利用;通過子流域的水量平衡分析,輔助宏觀的水量調(diào)置和變化情景下的趨勢模擬,,在當前水資源矛盾激化,,危機加劇的情況下,有效緩解用水矛盾,。 合作方式: 技術轉(zhuǎn)讓 |