本书从地表蒸散发的观测和遥感观测原理入手，全面总结了遥感蒸散发的估算方法，并重点阐述了作者团队自主开发的PML遥感蒸散发模型及其相关应用的研究成果。本书分为两个部分，第一部分主要介绍了蒸散发的基础理论和遥感蒸散发的主要估算方法，核心内容是PML遥感蒸散发模型的基础理论、原理、模型方法和参数化方案。第二部分以遥感蒸散发的应用为主题，阐述了基于PML遥感蒸散发模型进行区域和全球蒸散发产品的生产、产品精度评价及与其他产品的对比、区域与全球蒸散发变化规律和归因、PML模型与水文模型的耦合、遥感蒸散发在水文过程模拟和预测中的应用、遥感蒸散发在干旱监测中的应用以及蒸散发的生态水文效应。
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近5年在Nature子刊等IF>3.0期刊发表一作/通讯作者论文44篇
目录
序一
序二
前言
第0章 绪论 1
参考文献 4
第1章 地表蒸散发的观测与估算原理概述 6
1.1 地表蒸散发的主要观测方法 6
1.1.1 蒸渗仪法 6
1.1.2 波文比能量平衡法 6
1.1.3 涡度相关法 7
1.1.4 闪烁通量仪法 8
1.1.5 热脉冲法 8
1.2 地表蒸散发的主要估算原理 8
1.2.1 水量平衡法 8
1.2.2 彭曼综合法 9
1.2.3 蒸散发互补法 10
1.3 本章小结 11
参考文献 11
第2章 蒸散发的遥感估算方法 14
2.1 基于地表能量平衡的蒸散发估算方法 14
2.1.1 一源模型 14
2.1.2 二源模型 16
2.2 植被指数?地表温度三角/梯形空间法 17
2.3 基于Priestley-Taylor公式的蒸散发估算方法 19
2.4 基于气孔导度的蒸散发估算方法 19
2.5 本章小结 22
参考文献 22
第3章 PML遥感蒸散发模型 25
3.1 模型的基本原理 25
3.2 PML-V1模型 26
3.2.1 植被蒸腾和土壤蒸发 26
3.2.2 冠层截留蒸发 28
3.3 PML-V2模型 30
3.4 模型的参数化方法 31
3.4.1 模型的主要参数 31
3.4.2 模型的参数率定方法 31
3.4.3 点?面尺度扩展方法 32
3.4.4 参数化方法在全球和中国的应用 33
3.5 PML模型的精度评价 34
3.5.1 PML模型验证与性能指标 34
3.5.2 评价结果和分析 34
3.6 模型的优点和局限性 39
3.7 本章小结 41
参考文献 41
第4章 遥感蒸散发估算方法的主要挑战 45
4.1 基于遥感地表温度的能量平衡方法 45
4.2 基于冠层导度蒸散发模型 46
4.3 遥感蒸散发方法面临的挑战 48
4.3.1 模型结构复杂性与参数化之间的平衡 48
4.3.2 尺度效应和尺度扩展 49
4.3.3 物理模型与机器学习方法的耦合 50
4.3.4 蒸散发趋势的研究 51
4.3.5 地块尺度应用 51
4.4 本章小结 52
参考文献 52
第5章 遥感蒸散发数据产品 54
5.1 典型的全球或区域遥感蒸散发数据产品 54
5.1.1 基于能量平衡的遥感蒸散发数据产品 54
5.1.2 基于P-M公式的遥感蒸散发数据产品 56
5.1.3 基于P-T公式的遥感蒸散发数据产品 58
5.1.4 地球系统数据同化蒸散发数据产品 60
5.1.5 基于蒸散发互补关系的蒸散发数据产品 61
5.1.6 基于机器学习的蒸散发数据产品 61
5.1.7 不考虑遥感和气象数据的直接融合数据产品 62
5.2 PML-V2蒸散发数据产品详细介绍 63
5.2.1 PML-V2全球陆地蒸散发数据产品 63
5.2.2 PML-V2中国陆地蒸散发数据产品 65
5.3 当前遥感蒸散发产品存在的问题 82
5.4 本章小结 83
参考文献 83
第6章 陆地蒸散发的时空变化及归因 91
6.1 全球陆地蒸散发及其组分的空间格局 91
6.2 全球陆地蒸散发及其组分的变化趋势 93
6.2.1 全球陆地蒸散发的变化趋势 93
6.2.2 全球陆地蒸散发组分的变化趋势 94
6.3 全球陆地蒸散发变化的归因 95
6.3.1 气候因素对全球陆地蒸散发的影响 95
6.3.2 下垫面变化对全球陆地蒸散发的影响 96
6.4 中国陆地蒸散发的变化趋势和归因 98
6.4.1 近20年中国陆地蒸散发及其组分的时空特征 98
6.4.2 1982～2016年青藏高原蒸散发的变化趋势和归因 100
6.5 本章小结 113
参考文献 114
第7章 基于遥感蒸散发的径流模拟和预测 118
7.1 PML遥感蒸散发模型与集总式水文模型的耦合 118
7.1.1 模型耦合原理 118
7.1.2 耦合模型的应用效果评价 120
7.2 基于PML遥感蒸散发的水文模型率定 130
7.2.1 模型率定方法 130
7.2.2 模型率定应用效果评价 130
7.3 本章小结 152
参考文献 153
第8章 基于遥感蒸散发的水文效应研究 158
8.1 植被变绿的水文效应研究 158
8.1.1 植被变绿对区域土壤水分的影响 158
8.1.2 植被变绿对地表径流的影响 162
8.1.3 植被变绿对径流信号的影响 166
8.2 森林大火的水文效应研究 172
8.2.1 森林大火对径流的影响 172
8.2.2 森林大火对水储量的影响 178
8.3 基于遥感蒸散发对区域水储量变化及归因的研究 180
8.3.1 研究区概况 180
8.3.2 研究数据与方法 180
8.3.3 主要结果 183
8.4 本章小结 185
参考文献 186
第9章 基于遥感蒸散发的干旱研究 191
9.1 典型干旱指数的定义和方法 191
9.1.1 典型气象干旱指数 191
9.1.2 典型农业干旱指数 192
9.1.3 典型水文干旱指数 192
9.2 基于遥感蒸散发的干旱指数 193
9.2.1 基于遥感蒸散发的综合干旱指数构建 193
9.2.2 基于遥感蒸散发的改进型干旱指数（MDI）构建 194
9.2.3 基于遥感蒸散发的干旱指数应用及与传统干旱指数的对比研究 195
9.3 不同类型干旱传递规律研究 209
9.3.1 基于游程理论的气象?农业?水文干旱传递规律框架 210
9.3.2 黄河流域气象?农业?水文干旱传递规律 211
9.3.3 海河流域气象?农业?水文干旱传递规律 216
9.4 本章小结 221
参考文献 222
第10章 基于遥感蒸散发的作物耗水规律研究 228
10.1 作物耗水规律的研究背景和方法 228
10.1.1 作物耗水规律研究涉及的基本概念 228
10.1.2 作物耗水规律的估算方法 229
10.2 基于遥感蒸散发的区域作物耗水规律研究 232
10.2.1 中国主要粮食作物的空间分布和时间动态 232
10.2.2 中国主要粮食作物耗水的演变特征 234
10.2.3 中国主要粮食作物灌溉需水量的时空演变特征 238
10.3 基于遥感蒸散发的中国主要粮食作物用水亏缺量的归因分析 242
10.3.1 中国主要粮食作物用水亏缺量的季节性差异 243
10.3.2 中国主要粮食作物用水亏缺量的时空变化趋势 246
10.3.3 中国主要粮食作物用水亏缺量的主要驱动因子 249
10.4 本章小结 252
参考文献 253
第11章 遥感蒸散发的应用前瞻 258
11.1 大尺度水文特征变化与归因 258
11.1.1 气候变化下的陆地水循环演变 258
11.1.2 极端水文事件的变化 260
11.1.3 植被变化与水文循环的关系 261
11.2 无资料或资料稀缺地区的水文模拟和预测 261
11.2.1 径流模拟和预测 262
11.2.2 地下水及水储量变化的模拟和预测 263
11.3 水旱灾害监测与中短期预测 263
11.3.1 通过遥感蒸散发提升干旱灾害的监测能力 264
11.3.2 遥感蒸散发与干旱预报 264
11.3.3 遥感蒸散发与洪水预测和预报 265
11.4 其他方面 265
11.5 本章小结 267
参考文献 267
附录：全书主要变量列表 271
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