基于DEM的区域气温模拟

【摘要】：气温作为一种农业资源是由太阳辐射到达大气形成的。在地球表面的分布受地表形态的影响显著,尤其在地形复杂的山地,要想获得气温的局部特征尤其困难。数字高程模型是一种地表形态的描述方式,广泛应用于各种空间信息的专题研究。DEM的引人为区域气温精细模拟提供了条件。对于气温模拟的常规统计模型是关于经度、纬度和高度的多元一次回归方程。该种方法只能粗略的反映出温度的大致分布趋势,无法体现出气温随着不同地表形态和局地坡向的变化特征。本文在前人研究的基础上,通过太阳辐射与温度的相关性分析,在统计模型中引入了太阳总辐射这一因子,并以陕西省耀县地区为例,建立了气温模拟模型(Ts=-15.91+2.125S+r×ΔH),其中S为总辐射量,ΔH为相对高差,r为气温随高程的递减率(耀县地区为-0.00452℃/m),。这里的太阳辐射总量是利用DEM结合相关的气象资料计算得到,它综合的反映了决定温度分配的宏观地形因子(经纬度)和微观地形因子(坡度、坡向等)。试验结果证明,利用这一模型和方法模拟的气温,其空间分布更加准确和精细。不但能反映出气温随纬度和海拔高度的变化,还能表现出气温随着不同坡度、坡向的变化。文章最后还通过与TM6热波段的比较验证,进一步证明了这一方法的正确性和精确程度。因此,基于DEM的区域气温模型,为任一地域单元气温空间分布的计算提供了可行的方法,对区域气温资源开发利用,农业区划等具有重要的意义。