植被冠层热辐射方向性参数化模型研究的任务书.docx

植被冠层热辐射方向性参数化模型研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着全球气候变化的加剧，对于地球系统能量平衡的探究和辐射对植被冠层的影响成为了研究的重点。地表不同的几何形态和相对位置、不同种类的植被覆盖和演化，对辐射的反射、散射和吸收等过程产生了不同的影响。而冠层与土壤的日温差是影响土壤和植被生长发育的重要因素，而植被冠层热辐射是造成土壤和植被冠层温度变化的主要因素之一，因此在地表辐射传输和土壤植被生态系统模型中对冠层热辐射的影响进行研究具有重要的科学意义和应用价值。
目前，热辐射模型是研究植被和土壤的日变化和季节变化的主要方法。冠层热辐射方向性参数化模型是热辐射模型中的重要组成部分，它能够描述不同植被类型对不同波段和入射角辐射反照和透射的方向性。而目前的热辐射方向性参数化模型在不同条件下精度和适用性存在差异，需要针对不同条件下改善模型的精度和适用性。
因此，本次研究的目的是：通过对现有热辐射方向性参数化模型的研究，建立一种适用于不同植被类型和不同条件下的热辐射方向性参数化模型，并对其进行适用性验证和模型精度评估，为准确模拟地表辐射传输和土壤植被生态系统建模提供基础。
二、研究内容
1.分析现有热辐射方向性参数化模型的构建原理和适用情况，总结其优缺点。
2.在理论基础上，建立适用于不同植被类型和不同条件下的热辐射方向性参数化模型。包括建立不同植被类型辐射反照和透射的方向性分布规律，选择合适的热辐射入射角度和波段范围。
3.构建模型的计算方案，对该模型进行编程实现。包括利用土壤植被生态系统模型（SVAT）验证模型的适用性和精度，进行模拟实验得出模型的快速计算方法。
4.对模型进行测试和评价。首先，在单植被类型的情况下，将建立的模型与SVAT模型和其他热辐射模型进行比较，评估模型的精度和适用性；其次，在多植被混合情况下，对模型进行验证，通过模拟实验，研究模型对不同植被混合比例的响应。
5.研究模型的应用价值。基于建立的热辐射方向性参数化模型，将其应用到地表辐射传输和土壤植被生态系统模拟中，验证其在现实环境下的适用性和精度，提出模型改进的建议和应用推广的方案，推动其应用于农业、生态环境、气象等领域。
三、研究方案
1.调研和分析现有文献，了解热辐射方向性参数化模型的建立原理和适用情况，分析模型存在的不足和问题。
2.基于分析和调研的结果，建立适用于不同植被类型和不同条件下的热辐射方向性参数化模型，选择合适的热辐射入射角度、波段范围和模型计算方案。
3.利用SVAT模型验证热辐射方向性参数化模型的适用性和精度，得出模型的快速计算方法。
4.对模型进行测试和评价，通过模拟实验分析模型的精度和适用性，并通过对模型的改进，提出推广应用的方案。
5.撰写研究报告，对研究过程、研究结果、推广应用等进行总结和归纳。
四、预期成果
1.建立适用于不同植被类型和不同条件下的热辐射方向性参数化模型。
2.研究测试模型的适用性和精度，并提出推广应用的方案。
3.一篇研究报告，详细阐述研究内容、方案和成果，并提出模型改进和应用推广的建议。
五、研究要求
1.熟练掌握辐射传输和土壤植被生态系统模型的基本原理和代码编写技能。
2.具备较强的数理统计和计算机编程能力，能熟练运用MATLAB、C、FORTRAN等相关软件工具。
3.具备良好的英文读写和翻译能力，能够阅读和翻译相关学术文献。
4.具备独立思考能力，能够提出研究方案，并独立完成研究任务。
5.具备团队协作精神，能够与同事协作开展研究工作。
六、时间限制
本次研究任务分为两个阶段：
第一阶段：2021年8月至2022年1月，主要完成热辐射方向性参数化模型的建立和编程实现。
第二阶段：2022年2月至2022年7月，主要完成模型的测试和评价，并撰写研究报告。
七、经费预算
本次研究任务所需经费总计为20万元，主要用于调研、材料费、实验设备使用费、会议费、工资福利等方面。
经费详细预算如下：
材料费：20000元
实验设备使用费：30000元
会议费：5000元
工资福利：80000元
其他费用：20000元
注：本预算仅供参考，具体预算数额将根据实际项目情况进行调整。