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蒸散发(Evapotranspiration，简写为ET)包括土壤蒸发和植被蒸腾，是水量平衡和能量平衡的重要组成部分。深入认识蒸散发，对于理解能-水循环的过程，加深陆表过程理解，有着十分重要的意义。特别是在干旱半干旱内陆河流域，蒸散发是该地区水分消耗的主要途径，对蒸散发的研究有助于了解能-水的空间分配，提高水资源的管理效率。因此如何准确地估算地表实际蒸散发成为了近30年来众多的学者不懈追求的目标。遥感由于其实时性、区域性和经济性等特点，使得基于遥感的蒸散发模型受到了广泛的关注。 目前常用的基于遥感的蒸散发模型有:地表能量平衡系统(SEBS)、陆地表面能量平衡算法(SEBAL)、改进的陆地表面能量平衡算法(M-SEBAL)、简化的地表能量平衡指数(S-SEBI)、MODIS蒸发比模型和双层蒸散模型(TTME)等。其中，基于地表辐射温度-植被指数特征空间的定标方案的M-SEBAL模型，不仅避免SEBAL模型中冷热像元的人为主观选取造成的误差，同时温度-植被指数特征空间的定标方案，避免了单一冷热像元的定标方案引起的空间分布变形问题。然而目前对于M-SEBAL模型的研究还不多，对于M-SEBAL模型的在干旱半干旱区域的适应性以及其敏感性尚不清楚。 本文研究以2012年“黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验”(HeiheWatershed Allied Telemetry Experimental Research，简称HiWATER)中游专题试验“非均匀下垫面多尺度地表蒸散发观测试验”获取的地面气象和EC观测数据，针对M-SEBAL模型展开以下几项研究: 1.评估SEBAL模型和M-SEBAL模型。本文使用2012年HiWATER试验获取的EC和气象观测数据，不同时期的3景ASTER影像数据对SEBAL模型和M-SEBAL模型估算的感热通量、潜热通量和蒸发比进行了对比分析。 2.分析M-SEBAL模型的敏感性。利用2012年6-9月份、2013年4-5月份MODIS数据，采用单一参数扰动方法，综合分析M-SEBAL模型对地表特性、气象数据、冷热点性质等输入参量的敏感性，系统总结M-SEBAL模型参量不确定性特征。 3.分析黑河中游整个生长季的蒸散发的时空分布。在明确M-SEBAL模型敏感性参数基础上，使用MODIS影像基于M-SEBAL模型和参考蒸发比的时间尺度扩展方案，估算出2012年6-9月份和2013年4-5月份的黑河中游整个生长季的蒸散发，并使用地面观测数据对于M-SEBAL模型和参考蒸发比的时间尺度扩展方案进行了验证和评估;并与ETMonitor蒸散发产品进行了交叉对比分析。 4.不同土地利用蒸散发的时空变化。使用2011年黑河中游的土地利用/覆被数据，统计分析了不同月份、不同下垫面类型蒸散发的时空分布及其主要影响因子。 结果表明: 1.SEBAL模型和M-SEBAL模型的对比分析结果表明:SEBAL模型在绿洲明显低估感热通量，高估潜热通量;在戈壁明显高估感热通量，低估潜热通量。M-SEBAL模型充分考虑不同下垫面地表辐射温度与植被覆盖度之间的关系，能很好地反映不同植被覆盖区域的湍流通量的异质性，估算黑河中游戈壁、绿洲蒸散发的精度明显高于SEBAL模型。 2.M-SEBAL模型的敏感性分析结果表明:M-SEBAL模型最为敏感的参数为地表温度、空气温度和植被干点温度，较为敏感的参数是裸土干点温度、植被干点有效能量、植被覆盖度和裸土干点有效能量，一般敏感的参数是动量粗糙度和风速;不敏感的参数是地表比辐射率、反照率和相对湿度。 3.M-SEBAL模型与EC观测蒸散发的对比结果表明:M-SEBAL模型和参考蒸发比的时间尺度扩展方法可以较为准确地估算出不同下垫面的蒸散发。其平均绝对偏差为0.39 mm，均方根误差为0.54 mm，纳什系数为0.95，平均绝对比例偏差为31.57％，相对偏差为2.60％;但在植被覆盖度低时，如戈壁和植被早期，由于降雨或灌溉的影响，M-SEBAL模型和基于参考蒸发比的时间尺度扩展方案会产生较大的误差。 4.M-SEBAL模型与ETMonitor估算结果的交叉对比结果表明: M-SEBAL模型估算结果与ETMonitor估算结果趋势相对一致的，两者的直方图的分布趋势相对一致的，但两者的相对频率的大小存在着较大的差别，其中M-SEBAL模型低值高峰相对频率低于ETMonitor模型。在生长季早期和末期相关系数较低，随着植被的生长，相关系数逐步升高。绿洲区域两个模型的相关系数较高，偏差较小，均方根误差较小，两个模型的差别不大;在戈壁沙地区域，两个模型的相关系数较低，偏差较大，均方根误差较大，两个模型差别较大。 5.黑河中游不同下垫面蒸散发的差异较大。不同下垫面蒸散发大小顺序为:水体＞耕地＞林地＞草地＞戈壁＞沙地。黑河中游区域蒸散发随时间的变化十分明显。黑河中游在7、8月份的蒸散发最大，6月份次之，4、5和9月份最低。