一种地表水热通量的多尺度观测方法技术

本发明专利技术公开一种地表水热通量的多尺度观测方法，该方法包括：S1、选择对应观测区域的且精度在预设范围内的多个观测仪器；S2、借助于均匀下垫面仪器比对与标定的方式，使所有观测仪器中同类仪器的观测精度一致；S3、根据非均匀地表观测仪器布设原理，通过优化采样设计，确定每一观测仪器的实际位置；S4、基于实际位置安装的每一观测仪器，获取多尺度、多要素的地面观测数据。上述方法可获取连续的、多尺度的水热通量、配套参数(气象要素、土壤温湿度、叶面积指数)数据，实现台站观测值与不同分辨率卫星遥感反演值之间的衔接，进而可为遥感产品算法和数值模型模拟结果提供卫星像元/模型网格尺度地面相对真值等验证数据，提高其精度。

A multi scale observation method of surface water and heat flux

【技术实现步骤摘要】
一种地表水热通量的多尺度观测方法
本专利技术涉及一种地面观测技术，特别涉及一种多尺度、多要素的观测技术，具体为一种地表水热通量的多尺度观测方法。
技术介绍
土壤-植被-大气是统一的、动态的、互相作用的连续系统，是国际学术界的研究热点。定量描述土壤-植被-大气间物质循环和能量交换过程是以通量测量为基础的。通量作为一个物理学概念，是指单位时间内通过某一界面单位面积所输送的动量、热量和物质等物理量。随着全球变化研究的广泛开展，通量作为反映生态系统对环境变化响应的重要指标越来越受到关注。目前FLUXNET已经发展成为由27个区域通量观测网络和研究组织组成的全球通量观测网络联盟。FLUXNET通量研究站点由20世纪90年代初的不足20个，至今已发展到全球900多个观测站点，遍布全球不同的气候区和植被类型。这些观测站点基本是以涡动相关仪通量系统为主的单尺度观测(百米级尺度)。随着近几十年遥感技术、陆面过程/水文/数值天气预报等模型的发展，已能够获取区域和全球的大尺度水热通量产品(一般1-5km)。然而，这些产品需要地面观测值来验证与校正，但由于自然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地表水热通量的多尺度观测方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、选择对应观测区域且精度在预设范围内的多个观测仪器；/n步骤S2、借助于均匀下垫面仪器比对与标定的方式，使所有观测仪器中同类仪器的观测精度一致；/n步骤S3、根据非均匀地表观测仪器布设原理，通过优化采样设计，确定每一观测仪器的实际位置；/n步骤S4、基于实际位置安装的每一观测仪器，获取多尺度、多要素的地面观测数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种地表水热通量的多尺度观测方法，其特征在于，包括：
步骤S1、选择对应观测区域且精度在预设范围内的多个观测仪器；
步骤S2、借助于均匀下垫面仪器比对与标定的方式，使所有观测仪器中同类仪器的观测精度一致；
步骤S3、根据非均匀地表观测仪器布设原理，通过优化采样设计，确定每一观测仪器的实际位置；
步骤S4、基于实际位置安装的每一观测仪器，获取多尺度、多要素的地面观测数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个观测仪器包括：
单站多尺度观测时使用的一台蒸渗仪、涡动相关仪、闪烁仪、宇宙射线土壤水分测量仪、土壤温湿度无线传感器网络、叶面积指数无线传感器网络、自动气象站/气象要素梯度观测系统；
通量观测矩阵观测时使用的多套涡动相关仪、多组闪烁仪、多套自动气象站和土壤温湿度无线传感器网络、叶面积指数无线传感器网络以及气象要素梯度观测系统、风温廓线仪与GPS探空系统。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
将所有的观测仪器进行分类；
选择相对均匀的下垫面，对分类后的同类仪器进行比对，并标定。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
针对单站多尺度观测方式，确定观测区域的主风方向、研究对象；
根据所述主风方向、研究对象，将闪烁仪架设在受毗邻生态系统干扰最小的地点，且闪烁仪的光径路线呈南北向，并垂直于观测区域的主风方向；
在闪烁仪的路径中间安装蒸渗仪、涡动相关仪、自动气象站/气象要素梯度观测系统和宇宙射线土壤水分仪；
蒸渗仪内种植研究对象的植被；涡动相关仪朝向主风方向，安装高度在地表或植被冠层上方1.5m及以上位置；
自动气象站配备用于测量风温湿压、降水、辐射、土壤热通量和土壤温湿度廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐自为，刘绍民，徐同仁，朱忠礼，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11