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水 利 学 报

２０２３年 ９月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５４卷 第 ９期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２３）０９ － １０８７ － １２

遥感反演蒸散发在灌溉用水管理中的应用综述

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张才金 １，２，３ ，龙 笛 １，２，３ ，崔英杰 １，２，３ ，崔艳红 １，２，３ ，白亮亮 ，董 靓 １，２，３
（１．清华大学 水圈科学与水利工程全国重点实验室，北京 １０００８４；２．清华大学 水利部水圈科学重点实验室，北京 １０００８４；
３．清华大学 水利水电工程系，北京 １０００８４；４．水利部海河水利委员会 科技咨询中心，天津 ３００１７０）

摘要：农田灌溉高效用水管理对农业生产及水资源可持续利用至关重要。气候变暖和社会经济发展对农业水资源
的可持续利用带来重大挑战，农业生产集约化、标准化和信息化对发展高效节水灌溉、实现灌溉用水精细化管理
提出了更高的要求。蒸散发可反映地表与大气的水分和能量交换以及作物耗水，在灌溉用水管理中发挥着关键作
用。过去 ２０年来随着遥感对地观测技术不断发展，蒸散发遥感反演和数据融合理论方法不断成熟，数据的时空
分辨率和精度不断提升，显著扩展了遥感蒸散发在灌溉用水管理中的应用范围，在灌溉用水量估算等领域得到深
度应用。本文在概述国内外蒸散发遥感反演和数据融合研究前沿及相关数据集的基础上，重点对遥感蒸散发在灌
溉用水量估算、灌溉制度优化和灌溉效益评价等三个方面的应用场景，进行了系统梳理和总结，以期为农业水资
源高效利用和精细化管理提供参考。
；遥感
关键词：蒸散发；灌溉；灌溉用水管理
中图分类号：Ｐ３３２．２；ＴＰ７９ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０２０６

１ 研究背景

农业是最大的用水部门。联合国粮食及农业组织（ＦＡＯ）发布的 ２０２１年概要报告 《世界粮食和农
［１］
业领域土地及水资源状况：系统濒临极限》 指出，全球淡水取用量中有 ７０％被用于农业灌溉。灌溉
供水对保障农业生产至关重要，一些国家以不到 １０％的灌溉耕地支撑了 ５０％的粮食生产 ［２］ 。联合国
２０２１年发布的 《世界水发展报告》 指出，对于亚洲及太平洋地区，随着人口增长和社会经济高速发
展，生活和工业用水的增加将进一步消耗可利用的淡水资源，威胁农业生产和粮食安全 ［３ － ４］ 。然而，
根据 ＦＡＯ估测，到 ２０５０年全球农业需要增产近 ５０％（相较于 ２０１２年）才能满足预估的粮食需求 ［１］ 。
在农业生产向集约化、标准化和信息化转变背景下，以往粗放、低效的水资源利用方式不再适用，灌
溉用水管理亟需向精细化、精准化方向发展。大力推动灌溉用水高效利用，是化解农业区域可利用水
资源量不足和保障粮食稳产之间矛盾的关键。
蒸散发是土壤－ 作物－ 大气系统中的关键变量，也是能量和水汽传输及交换的主要过程，在灌溉用
水管理的各个环节发挥关键作用。其中，蒸散发是土壤水量平衡中的关键通量 ［３］ ，相比于雨养耕地，
灌溉耕地的蒸散发往往更大 ［５］ 。因此，蒸散发是灌溉用水量估算中十分重要的输入变量，有利于刻画
灌溉水消耗的 “蒸散强化 － 土壤蓄水 － 地下水补给” 过程。此外，灌溉制度（包括灌溉时间、灌溉次
数、灌水定额和灌溉定额）的确定，需综合考虑作物需水情况和可利用水资源量。蒸散发可表征作物
耗水量，基于蒸散发制定的灌溉制度和灌溉效益评价方案，在提高水资源利用效率和水分生产效率方

收稿日期：２０２３ － ０４ － １０；网络首发日期：２０２３ － ０８ － １７
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０８１６．１５０８．００２．ｈｔｍｌ
基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＢ３９００６０４）；国家自然科学基金项目（５２０７９０６５）
作者简介：张才金（ １９９５ － ），博士生，主要从事遥感水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｚｃｊ１９＠ｍａｉｌｓ．ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：龙笛（１９８２ － ），博士，教授，主要从事遥感水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｄｌｏｎｇ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ
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