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近年来,受气候变化和人类活动影响,渭河流域降水、径流等水循环要素演变规律发生了明显变化,径流量显著减少,严重制约了当地经济发展。因此,开展渭河流域水资源模拟研究,可以为当地水资源管理提供科学参考。本研究基于热带降雨计划(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)卫星数据、MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)卫星遥感数据及 GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)重力卫星数据,分别反演获取渭河流域降水、蒸散发、水储量等水循环要素。根据水量平衡方程与傅抱璞蒸散发经验公式建立水热耦合模型,以降水、蒸散发、水储量变化等关键水文要素作为模型输入项,利用实测径流数据对模型参数进行校验,分析探讨遥感数据应用于水热耦合模型径流模拟的适用性。本文的研究内容及取得的研究成果如下:(1)利用TRMM卫星数据获取降水量,并利用气象站点实测降水数据对TRMM数据进行精度评估。结果表明,渭河流域TRMM降水量与实测数据较为一致(相关系数R=0.99,相对误差BIAS=6.96%),但在个别站点二者存在差异,经校正相对误差为2.66%,表明校正后的TRMM数据可以应用于渭河流域径流模拟。1998-2018年渭河流域降水量总体呈增加趋势,年内主要集中在汛期(7-9月),表现出明显的季节性变化规律。流域年均降水量为585.62mm,在空间上呈从西北向东南降水量逐渐增加的规律。(2)利用MODIS卫星数据获取渭河流域蒸散发。结果表明,2000-2014年间,渭河流域年均蒸散发为459.61mm,其中2000年流域年均蒸散发量最小(392.04mm),2003年年均蒸散发达到了最大值517.09mm。整体上,渭河流域蒸散发呈增加趋势,增长率为3.361mm/a,流域年均蒸散发呈现出西北低东南高的分布特征。此外,基于傅抱璞公式的水热耦合模型反推蒸散发,并用MODIS蒸散发结果对傅抱璞蒸散发进行验证,发现傅抱璞蒸散发与MODIS蒸散发变化趋势较为一致,表明傅抱璞蒸散发可以应用于模型径流模拟。反推的傅抱璞蒸散发结果与降水量具有高度一致的变化趋势。(3)利用GRACE重力场模型对渭河流域2003-2015年流域水储量进行反演,流域水储量变化量与GLDAS(Global Land Data Assimilation System,全球陆面数据同化系统)水文模型估算的流域水储量变化量、地下水埋深变化量、降水具有大致相同的变化规律,表明GRACE反演结果具有一定的可靠性。2015年12月渭河流域水储量变化最小,值为-58.3mm,2003年7月水储量变化最大,值为62.13mm。根据流域多年平均水储量变化结果显示,流域中各个区域水储量皆有不同程度的减少,总体上呈从东北向西南方向逐渐递减的趋势。(4)利用降水、水储量遥感反演结果及潜在蒸散发计算结果,基于水量平衡理论构建水热耦合模型,并通过华县站实测径流数据对模型进行率定验证。结果表明,水热耦合模型在年尺度上模拟精度较好,整体上模拟结果与实测径流比较接近。因此,在年尺度上遥感数据应用于水热耦合模型具有较好的适用性。