基于METRIC模型的巴基斯坦农业区蒸散量估算

蒸散量是水分循环和能量循环的重要载体,精确估算农田蒸散量对农业水资源管理具有重要意义。巴基斯坦农业区是世界上重要的灌溉农区之一,如何基于遥感技术估算区域实际蒸散量成为农业水资源精细化管理的基础和前提。本文利用MODIS数据、气象数据以及DEM数据,采用METRIC模型,估算了2019—2020年巴基斯坦农业区的实际蒸散量,并分析了不同作物生育期蒸散量的时空分布特征,以期为巴基斯坦农业水资源合理利用提供科学依据。研究结果表明:1)比较基于METRIC模型在日尺度和月尺度的蒸散估算结果与农业站点蒸渗仪的实际观测数据发现,二者的均方根误差分别为1.2 mm∙d^(−1)和25 mm∙month^(−1),相关系数分别为0.65和0.84;在空间上,与ETMonitor产品比较,METRIC模型估算结果的空间分布和量级更为合理。2)巴基斯坦农业区蒸散量的空间分布与种植结构密切相关,蒸散量自北向南总体呈阶梯递减格局,小麦、棉花、水稻和甘蔗生育期累积蒸散量分别为392 mm、652 mm、745 mm和1224 mm;就同一种作物来说,旁遮普省作物生育期累积蒸散量高于信德省。3)小麦生育期内月蒸散量呈先下降再上升后下降的变化特征;旁遮普省棉花生育期内月蒸散量呈“单峰”变化特征,信德省棉花生育期内月蒸散量呈“双峰”变化特征;水稻和甘蔗生育期内月蒸散量呈“单峰”变化特征。本研究实现了METRIC模型在巴基斯坦农业区的参数本地化应用和适用性分析,为基于遥感手段估算区域或农作物尺度蒸散量提供了方法借鉴,对揭示不同作物蒸散耗水的时空特征和区域农业水资源管理具有重要意义。