Page 53 - 水利学报2021年第52卷第11期

mm。当研究时间尺度较大时， DS ≈ 0 ，本文为了减少永定河山区流域 DS 的影响，取各变量时间尺
度为 10 年的滑动平均值。
在流域尺度上，降雨量可直接通过雨量站点观测数据进行空间插值获得，实际蒸散发可基于 Bu⁃
dyko 假设的水热耦合平衡方程计算：
ET = P × ET 0 （6）
n n ) 1 n
(P + ET 0
式中：ET 0 为年均潜在蒸散发量，mm；n 为反映流域下垫面特征的参数（简称下垫面参数），与地形、
土壤和植被等一系列因素有关。对于流域下垫面参数 n 的估计，诸多学者提出了不同的估算方法，这
些方法均认为植被是影响 n 的重要因素。Li 等 ［27］ 针对全球典型大流域研究分析发现，参数 n 与 NDVI
存在较好的拟合关系：
n = a × NDVI + b （7）
式中：a、b 为回归参数，对特定流域为常数，a 的大小表征了 n 对 NDVI 变化的敏感性程度，b 则反映
了 NDVI 以外的其它因素对 n 的影响。

3 研究区域和数据

3.1 研究区域 永定河流域位于海河流域，地理位置介于东经 111.95°—116°22′，北纬 38°90′—41°16′，

流 经 内 蒙 古 、 山 西 、 河 北 、 北 京 、 天 津 五 个 省 级 行 政 区 ， 集 水 面 积 约 4.7 万 km ， 占 海 河 水 系 的
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14.7%。2016 年流域总人口约 813 万，城镇化率为 58.3%。永定河流域上游一级支流为桑干河和洋
河，两支合并后始称为永定河。永定河流域属半湿润半干旱季风气候，多年平均降水量介于 360 ~
650 mm，6—8 月降水量约占年均降水量的 80%。干流官厅水库以上流域属于山区，面积为 4.51 万
km ，占全流域总面积 95.8%，是主要产流区。册田水库、响水堡水库分别为永定河一级支流桑干
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河、洋河的主要水库（图 1），集水面积分别为 1.71 万 km 和 1.45 万 km 。
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3.2 数据来源与处理
3.2.1 NDVI 数据 本文收集了 1982—2015 年的永定河山区逐月 NDVI 数据，数据来源于 GIMMS ND⁃
VI3g 数据集（https：/ecocast.arc.nasa.gov/data/pub/gimms/），空间分辨率为 8 km，根据研究区域空间范
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围，提取了相应网格单元逐月 NDVI 数据，经进一步处理后得到季尺度和年尺度的 NDVI 数据。

112°E 113°E 114°E 115°E 116°E

41°N 41°N

40°N 40°N

图例
断面
气象站点
39°N 永定河水系 39°N
高程/m
高：2791
低：108
38°N 38°N
112°E 113°E 114°E 115°E 116°E
图 1 永定河山区气象水文站点和河道断面分布
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