【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法
[0001]本专利技术属于三源城市蒸散发模型计算领域，具体涉及一种基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法。
技术介绍
[0002]尽管基于遥感技术适用于生态系统的区域蒸散发模型已经被广泛的开发和应用，但是针对城市地区定制的遥感蒸散发模型仍然稀缺。城市区域和生态系统最大的差异是不透水陆面的出现和人类活动的影响。另外与自然生态系统相比，城市区域的地表类型更加复杂，下垫面异质性程度也更高，这使得区域尺度的城市蒸散发准确模拟更具挑战性。对于目前有限的几个基于遥感技术的城市蒸散发模型，几乎所有模型都使用单源的模型结构，这些模型仅能用于总蒸散发量的估算，无法获取城市区域的蒸散发组份情况。其中一个很重要的原因是对于目前大多数基于遥感的蒸散发模型，缺乏一个可靠的土壤蒸发和不透水面蒸发的参数化方案。此外对于目前可用的城市区域蒸散发模型，不透水面蒸发的模拟通常采用与城市其他土地类型相同的计算方法，从而导致了不透水面蒸发的显著高估。关于现有的城市蒸散发模型，共同存在的问题是：>[0003]1)没本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，该三源城市蒸散发模型(TRU)主要包括三部分如下：步骤一、TRU模型假设：假设城市不透水区域和非不透水区域具有相互独立的水汽扩散过程；不透水表面的蒸散发量通过单源蒸发机制进行估计，非不透水区域的蒸散量通过双源蒸发机制进行估计；步骤二、非不透水区域蒸散发参数化设计：基于迭代过程的地表温度分解模型(TSEB)基础上优化；步骤三、不透水区域蒸散发参数化设计：将城市人为热通量(A)与地表能量平衡集成实现。2.根据权利要求1所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，所述非不透水区域的蒸散发参数化设计具体为：(1)优化适用城市下垫面的净辐射通量R
n
和土壤热通量G算法；(2)利用互补相关理论估算土壤蒸发量，并通过土壤表面温度表征土壤表面湿度状况；(3)利用湿度梯度计算植被蒸腾；(4)迭代过程将混合像元地表温度分解为土壤表面温度和植被冠层温度。3.根据权利要求1所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，所述地表能量平衡的方程式如下：R
n
‑
G＝H+LE其中，R
n
为净辐射通量(W/m2)，G为土壤热通量(W/m2)；H为显热通量(W/m2)；LE为潜热通量(W/m2)。4.根据权利要求2所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，所述净辐射通量R
n
公式如下：其中，R
a
↓
(W/m2)和R
l
↓
(W/m2)分别为太阳短波辐射和大气长波辐射；α
m
为表面反照率；σ为Stefan
‑
Boltzmann常数；T
m
(K)为地表温度；ε为四种类型城市表面的比辐射率；ε的估算方法如下式所示：5.根据权利要求2所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，根据比尔定律将净辐射通量R
n
分配到土壤层净辐射通量(R
ns
，W/m2)和植被层净辐射通量(R
nv
，W/m2)，公式如下：R
nv
＝R
n
(1
‑
exp(
‑
k
c
LAI))R
ns
＝R
n
exp(
‑
k
c
LAI)其中，k
c
(无量纲)是消光系数(0.6)。6.根据权利要求2所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，土壤热通量G的公式如下：
其中，系数c
g
取决于表面热容和表面热导率，较高的c
g
值代表着较强的热导率性能和较高的土壤热通量值，NDVI指归一化植被指数，α指反照率。7.根据权利要求2所述的基于遥感的三源城市蒸散发模型(TRU)的构建方法，其特征在于，土壤层净辐射通量R
ns
由LE
s
，H
s
和G组成，H
s
通过地表和空气之间的温度梯度进行估算，而LE
s
的估算基于改进的互补相关理论，具体公式如下：H
s
+LE
s
+G＝R
nsns
其中，LE
sp
代表潜在土壤蒸发量；R
ef
是相对蒸发比率；e
s
(T
a
)是温度为T
a
时的饱和水蒸气压(hPa)；e
a
是实际水蒸气压(hPa)；ρ为空气密度(kg/m3)；C
p
是定气压比热(1005J/kg/K)；Δ是饱和水气压与气温的斜率(Pa/K)；γ是干湿表常数(0.667hpa/K)；r
a
是空气动力阻抗(s/m)，r
s
为叶边界层阻抗；为叶边界层阻抗；r
b
＝r
′
【专利技术属性】
技术研发人员：黄津辉，陈晗，李晗，张珈玮，蓝至清，高俊杰，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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