三、蒸散发
（一）国外研究现状
地表蒸散发研究在国外起步较早，从19世纪到现在，已有200多年历史，并且取得了一系列的重要成果。1802年，Dalton提出温度、湿度和风速的蒸散发公式，开创了近代蒸散发研究的先河。1926年，Bowen从能量平衡方程的角度，通过地面湍流梯度理论，提出了波文比-能量平衡法。1939年，Thornthwaite等（1939）以边界层相似理论为基础，提出了蒸散发空气动力学方法。1948年，Penman（1948）开创了“蒸散发力”的概念，并结合能量平衡、大气湍流相似性理论，创建了联合蒸散发方程。1965年，Monteith在蒸散发的过程中引入“表面阻抗”，以冠层为单层蒸散发面，导出Penman-Monteith公式，为非饱和下垫面的蒸散发研究开辟了新的途径。Allen等（1998）以耕地植被作为假设阻力层，利用赋予参考作物冠层阻力和固定高度的方法，对在不同环境条件下Penman-Monteith公式的使用方法和过程，做出了详尽的解释说明。1972年，Priestley等（1972）以最小平流前提下的潜在蒸散发耗水量为研究对象，对蒸散发界面分层建立模型研究。针对单层模型的不足，Shuttleworth等（1985）将土壤蒸发和植被蒸腾作为不同的蒸散发来源，以Penman-Monteith公式为基础，提出了土壤与植被分层计算的双层模型，分层进行计算。以此为研究思路，Dolman（1993）、Choudhury等（1988）分别提出了所谓的“三层模型”“四层模型”。Blyth等（1995）更是提出了一个大胆的假设，认为植被只是缀在裸露的土壤上，且相互孤立，应以此来计算蒸散发量。
以上有关蒸散发的计算方法都是较传统的模型计算方法，基本都是在研究单一表面的蒸散发情况或以点概面的估算蒸散发情况，适用范围都是比较有限的。由于在自然状况下，地表构成复杂，下垫面几何结构和物理性质都呈现非均匀的特点，传统方法就难以推广到区域空间尺度上。20世纪70年代后，遥感技术快速发展，为蒸散发的空间分析提供了新的解决途径，实现了蒸散发研究由点到面的突破，并涌现出了许多估算蒸散发量的空间遥感模型，实现了传统方法到空间遥感技术方法的拓展应用。
Brown等（1973）基于热红外遥感和蒸散发模型对地面温度进行了实践研究。Jackson等（1977）首次基于空间遥感技术进行大面积蒸散发量估算，开创了遥感估算蒸散发的新纪元。Menenti等（1986）利用Landsat数据估算了土壤温度。Menenti等（1993）以利比亚沙漠为研究区，利用Landsat数据和SEBI模型，根据蒸散发与地表温度的关系，实现了地表蒸散发的参数化。Bastiaanssen等（1998）提出了陆面能量平衡算法（SEBAL），该方法利用蒸散发比，通过探究量化表层阻抗和土壤含水量，建立了蒸散发经典模型。Roerink等（2000）对能量平衡指数模型进行了简化，估计了地表温度的范围（“干边”“湿边”）以反映土壤含水量，进而将地表反照率和地表温度结合后直接得出蒸散发比。Su（2002）提出了地表能量平衡系统（SEBS）反演估算地表蒸散发量的方法。由于该模型是针对遥感地表蒸散发量反演而设计开发的，理论方法更合理，估算精度较好。目前，发展延伸的遥感技术与地面观测数据资料不断融合，使得对蒸散发进行多尺度观测并与遥感模拟相结合成为未来的趋势。
纵观上述国外研究现状，蒸散发研究的发展从简单到复杂、从经验计算到机理公式，相关的理论、方法和应用都在不断突破，已取得不少显著成果。但是，在区域尺度上的蒸散发量反演仍存在诸如时间尺度扩展、空间尺度推绎及模型验证等问题。
（二）国内研究现状
我国利用遥感技术进行蒸散发的研究起步较晚。陈镜明（1988）改进了Brown和Rosen-berg提出的遥感蒸散发模型，并估算了地表蒸散发强度。20世纪90年代初，中日合作在黑河地区开展了地气相互作用实验，先后进行了遥感的地表参数反演和地表能量通量研究，为国内进一步开展相关工作奠定了基础。田国良等（1990）用NOAA和地面气象站资料估算了作物蒸散发量和土壤的水含量。谢贤群（1991）提出了一个简易的计算模式，通过与禹城综合试验站资料对比分析，获得了满意的结果。陈乾等（1993）用NOAA、海拔高度和气象观测数据估算了江河流域复杂地形上的蒸散发量。陈鸣等（1994）从能量平衡方程出发，用冠、气温度差方法求得局部地区的蒸散发量，进而与卫星热红外温度数据相结合，估算大面积作物的蒸散发量。陈云浩等（2002）基于能量平衡原理建立了两种极端条件下，即裸土蒸散发和全植被覆盖蒸散发计算模型。庞治国等（2004）利用NOAA和FY-1提供的热红外资料建立了新的土壤水分检测系统，提出了基于能量平衡方法、遥感反演蒸散发量的计算模型。李红军等（2005）利用SEBAL模型对河北省栾城区进行了遥感蒸散发研究，计算获得相关地面特征参数与日蒸散发量。乔平林等（2006）建立了基于MODIS遥感数据的大区域蒸散发遥感反演技术方法。何延波等（2007）利用遥感数据，在将SEBS拓展为日蒸散发量估算模型的基础上，对黄淮海地区的蒸散发量进行了估算。孙亮等（2009）利用MODIS产品进行了蒸散发量的估算，并与大孔径闪烁仪的观测结果进行对比分析。高永年等（2010）针对地形变化下地表通量的不同特征，估算了研究区的瞬时蒸散发量，并与二源模型做了相关性分析。李红霞等（2011）利用Penman-Monteith模型，结合MODIS叶面积指数，较好地实现了蒸腾、蒸发及蒸散发量的有效计算。张晓玉等（2018）结合MODIS数据和气象观测数据，利用SEBS模型估算艾比湖流域的地表蒸散发量。张永强等（2021）利用MODIS数据驱动PML-V2模型，定量解析了植被变化对全球陆面蒸散发的影响。
由此可见，我国的蒸散发研究，无论在理论还是实践方面，都取得了很大的进展，但在模型模拟、预测及评估层面所做的工作稍显不足。