一种联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法
本专利技术属于遥感
，具体地说，涉及一种联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法。
技术介绍
蒸散发是陆表能量平衡的重要组成部分，对于气候变化、水文循环和生态环境等诸多领域具有十分重要的意义。传统获取蒸散发的方法主要是基于点的观测，但是点观测数据的空间代表性较差，难以反映区域蒸散发的时空变化。目前在遥感蒸散发监测中，主要是利用光学与热红外遥感数据。然而，光学与热红外遥感要求晴空无云的天气条件，一旦遇到云的情况则无法获取正常的地表参数，从而导致无法反演全天候的蒸散发信息。另一方面，目前国内外已有部分格网气象数据产品发布，这些数据产品能够弥补光学与热红外遥感有云像元无法获取蒸散发信息的缺陷，为反演全天候蒸散发提供了新的信息来源。现有的蒸散发获取方法主要分为传统的地表观测方法和遥感反演方法。其中，传统的地表观测方法通常是基于单点、小尺度的测量，其缺点是难以推广到区域尺度，无法满足当前应用各领域对区域尺度蒸散发信息的要求；遥感反演的方法主要是利用光学与热红外信息，它最大的缺点是容易受到天气条件的影响，无法获取全天候的蒸散...
【技术保护点】
一种联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采集遥感数据：遥感数据包括1km空间分辨率的地表温度产品、地表反照率产品、8天合成的叶面积指数产品、16天合成归一化植被指数产品；遥感数据来自MODIS卫星数据产品；步骤2、采集气象数据：气象数据包括气温、风速、短波辐射和比湿这四个气象要素；气象数据来自CLDAS大气驱动场产品；步骤3、经纬度匹配：计算每个MODIS遥感像元归属的CLDAS数据格网位置；步骤4、估算MODIS遥感像元蒸散发：遍历MODIS遥感像元，判断MODIS的地表温度产品像元是否为有云，根据判断结果，估算MODIS有云像元和...
【技术特征摘要】
1.一种联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采集遥感数据：遥感数据包括1km空间分辨率的地表温度产品、地表反照率产品、8天合成的叶面积指数产品、16天合成归一化植被指数产品；遥感数据来自MODIS卫星数据产品；步骤2、采集气象数据：气象数据包括气温、风速、短波辐射和比湿这四个气象要素；气象数据来自CLDAS大气驱动场产品；步骤3、经纬度匹配：计算每个MODIS遥感像元归属的CLDAS数据格网位置；步骤4、估算MODIS遥感像元蒸散发：遍历MODIS遥感像元，判断MODIS的地表温度产品像元是否为有云，根据判断结果，估算MODIS有云像元和MODIS无云像元的蒸散发。2.根据权利要求1所述的联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法，其特征在于，所述步骤3中经纬度匹配中的计算每个MODIS遥感像元归属的CLDAS数据格网位置具体为：对每个MODIS遥感像元，读取其经纬度(Lat_M，Lon_M)，对每个CLDAS格网气象数据，读取其经纬度(Lat_C，Lon_C)，遍历所有的CLDAS格网，计算两个经纬度的距离d，公式为：其中，d最小值出现的格网即为MODIS遥感像元归属CLDAS的格网。3.根据权利要求2所述的联合遥感和气象数据获取全天候蒸散发的方法，其特征在于，所述步骤4中估算MODIS有云像元的蒸散发具体为：当MODIS的地表温度产品像元有云，其值为空值，这种情况下，根据步骤3所述方法找到该像元所在的CLDAS归属格网，读取该格网的风速，计算摩擦风速，公式为：其中，K是vonKarman常数，取值为0.41；z是CLDAS风速的观测高度，其值为10m。d是零平面位移，z0是表面粗糙长度；植被高度为1m，则d＝0.67，z0＝0.1；计算2m处风速u2，公式为：计算空气阻抗ra，公式为：其中，Z0M和Z0H分别是动量传输和能量传输粗糙度长度；植被高度为1m，则Z0M＝0.1，Z0H＝0.01；地表阻抗rs的计算公式为:其中，us是地表粗糙度影响最小的高度处的风速，利用叶面积指数，叶子直径和植被高度进行估算；当植被高度为1m，叶子直径为0.1m，则us可以近似为：其中，LAI是叶面积指数，从MODIS数据直接读取；MODIS有云像元蒸散发ET的计算公式为：其中，Δ是饱和水汽压随温度变化的斜率，计算公式为：其中，Ta是气温...
【专利技术属性】
技术研发人员：冷佩，李召良，宋小宁，段四波，高懋芳，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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