一种蒸散发估算方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种蒸散发估算方法、装置和电子设备，其中方法包括：获取目标区域内的遥感数据和气象再分析数据，气象再分析数据是用于表征目标区域的气候参数的数据；将遥感数据和气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配；基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据分别计算出解耦系数和潜在蒸散发值，解耦系数用于表征潜在蒸散发值和实际蒸散发值之间的关系；基于解耦系数和潜在蒸散发值计算得到实际蒸散发值。本发明专利技术提供的技术方案，实现了以更短的时间尺度对目标区域进行蒸散发的估算。更短的时间尺度对目标区域进行蒸散发的估算。更短的时间尺度对目标区域进行蒸散发的估算。

A evapotranspiration estimation method, device and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种蒸散发估算方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及大数据分析领域，具体涉及一种蒸散发估算方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]蒸散发(Evapotranspiration,ET)是水循环过程中的一个重要环节，蒸散发过程中需要消耗能量，因此蒸散发也是地表能量平衡的重要组分。蒸散发的准确估算，对于水资源规划，水利工程建设，灌溉管理，生态系统维护等具有重要的意义。遥感技术的应用为从区域尺度估算蒸散发的提供了一种可行的方法。但是，一般的遥感数据获取为卫星每次经过目标区域时获取，并不能够获取到足够的连续数据，遥感数据为瞬时状态的反映，基于遥感热红外数据进行地表温度反演、植被指数反演，根据两个参数组合获得表征区域干旱湿润情况等参数，进而应用表征区域干旱湿润情况等参数获取实际蒸散发的信息，这种方法在指定的日期并不能准确的对区域干旱湿润情况参数进行准确的估算，从而产生统一的系统性误差，不利于开展长时间序列的连续化区域蒸散发估算，通常只能实现旬或月尺度的蒸散发估算。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施方式提供了一种蒸散发估算方法、装置和电子设备，从而实现了以更短的时间尺度对目标区域进行蒸散发的估算，提高了区域蒸散发指标估算的准确率。
[0004]根据第一方面，本专利技术提供了一种蒸散发估算方法，所述方法包括：获取目标区域内的遥感数据和气象再分析数据，所述气象再分析数据是用于表征目标区域的气候参数的数据；将所述遥感数据和所述气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配；基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据分别计算出解耦系数和潜在蒸散发值，所述解耦系数用于表征潜在蒸散发值和实际蒸散发值之间的关系；基于所述解耦系数和潜在蒸散发值计算得到实际蒸散发值。
[0005]可选地，将所述遥感数据和所述气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配，包括：对所述遥感数据进行线性内插，并对所述气象再分析数据进行算数平均计算，以使所述遥感数据和所述气象再分析数据的时间分辨率均转变为预设时间分辨率；基于所述预设时间分辨率将所述遥感数据和所述气象再分析数据在时间尺度上进行匹配；计算所述气象再分析数据各个格点预设半径范围内的遥感数据的算数平均值，并将计算的遥感数据的算数平均值与对应格点内的气象再分析数据匹配。
[0006]可选地，基于匹配后的所述遥感数据和所述气象再分析数据计算出解耦系数，包括：基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据计算出作物缺水指数；利用所述作物缺水指数计算所述解耦系数。
[0007]可选地，所述基于所述遥感数据和所述气象再分析数据计算出作物缺水指数，包括：
[0008]分别从所述遥感数据和所述气象再分析数据中获取预设时间内的地表温度和空气温度；基于所述地表温度和所述空气温度之差的最小值和最大值计算所述作物缺水指数；其中，所述地表温度和所述空气温度之差基于目标地表土壤阻抗确定，所述目标地表土壤阻抗是目标区域当前的植被覆盖情况所对应的地表土壤阻抗。
[0009]可选地，基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据计算出潜在蒸散发值，包括：将匹配后的遥感数据和气象再分析数据输入Penman
‑
Monteith模型；获取所述Penman
‑
Monteith模型输出的所述潜在蒸散发值。
[0010]可选地，所述基于所述解耦系数和潜在蒸散发值计算得到实际蒸散发值，包括：计算所述解耦系数和所述潜在蒸散发值的乘积，得到所述实际蒸散发值。
[0011]根据第二方面，本专利技术提供了一种蒸散发估算装置，所述装置包括：数据采集模块，用于获取目标区域内的遥感数据和气象再分析数据，所述气象再分析数据是用于表征目标区域的气候参数的数据；数据匹配模块，用于将所述遥感数据和所述气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配；潜在蒸散发计算模块，用于基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据分别计算出解耦系数和潜在蒸散发值，所述解耦系数用于表征潜在蒸散发值和实际蒸散发值之间的关系；实际蒸散发计算模块，用于基于所述解耦系数和潜在蒸散发值计算得到实际蒸散发值。
[0012]可选地，所述数据匹配模块，包括：时间分辨率统一模块，用于对所述遥感数据进行线性内插，并对所述气象再分析数据进行算数平均计算，以使所述遥感数据和所述气象再分析数据的时间分辨率均转变为预设时间分辨率；时间匹配模块，用于基于所述预设时间分辨率将所述遥感数据和所述气象再分析数据在时间尺度上进行匹配；空间匹配模块，用于计算所述气象再分析数据各个格点预设半径范围内的遥感数据的算数平均值，并将计算的遥感数据的算数平均值与对应格点内的气象再分析数据匹配。
[0013]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0014]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0015]本申请提供的技术方案，具有如下优点：
[0016]本申请提供的技术方案，基于遥感数据和气象再分析数据实现估算目标区域的蒸散发值，在将遥感数据与气象再分析数据匹配之后，可通过遥感数据获取目标区域的地表温度、结合植被类型、土壤质地等信息，在计算指定时刻的解耦系数与潜在蒸散发值时，通过气象再分析数据可直接采集准确的任意时刻的气候参数，避免了卫星经过目标区域采集遥感数据频次低，导致的数据不准确的问题。实现了在较短的时间尺度上对目标区域实际蒸散发值的估算。通过上述步骤，结合气象再分析数据可以将蒸散发估算的尺度精确到以日为单位，大大提高了蒸散发估计的准确性和实时性。
[0017]此外，相比传统方法先计算目标区域的土壤解耦系数、植被覆盖解耦系数和湿度解耦系数等系数，再以单一解耦系数或加权合并上述解耦系数的方法相比，本申请在计算
解耦系数时，以目标区域的作物缺水系数为衡量标准。不仅计算更加简便，而且结合缺水系数的特性同样综合考虑了植被覆盖率、气温、气压、湿度、土壤阻抗、土壤热通量等参数，保证了解耦系数的准确度。从而在保证了计算准确度的条件下，提高了蒸散发估算的时间频率。
附图说明
[0018]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0019]图1示出了本专利技术一个实施方式中一种蒸散发估算方法的步骤示意图；
[0020]图2示出了本专利技术一个实施方式中一种蒸散发估算装置的结构示意图；
[0021]图3示出了本专利技术一个实施方式中一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸散发估算方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标区域内的遥感数据和气象再分析数据，所述气象再分析数据是用于表征目标区域的气候参数的数据；将所述遥感数据和所述气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配；基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据分别计算出解耦系数和潜在蒸散发值，所述解耦系数用于表征潜在蒸散发值和实际蒸散发值之间的关系；基于所述解耦系数和潜在蒸散发值计算得到实际蒸散发值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述遥感数据和所述气象再分析数据进行时间尺度和空间尺度的匹配，包括：对所述遥感数据进行线性内插，并对所述气象再分析数据进行算数平均计算，以使所述遥感数据和所述气象再分析数据的时间分辨率均转变为预设时间分辨率；基于所述预设时间分辨率将所述遥感数据和所述气象再分析数据在时间尺度上进行匹配；计算所述气象再分析数据各个格点预设半径范围内的遥感数据的算数平均值，并将计算的遥感数据的算数平均值与对应格点内的气象再分析数据匹配。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据计算出解耦系数，包括：基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据计算出作物缺水指数；利用所述作物缺水指数计算所述解耦系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述遥感数据和所述气象再分析数据计算出作物缺水指数，包括：分别从所述遥感数据和所述气象再分析数据中获取预设时间内的地表温度和空气温度；基于所述地表温度和所述空气温度之差的最小值和最大值计算所述作物缺水指数；其中，所述地表温度和所述空气温度之差基于目标地表土壤阻抗确定，所述目标地表土壤阻抗是目标区域当前的植被覆盖情况所对应的地表土壤阻抗。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于匹配后的遥感数据和气象再分析数据计算出潜在蒸散发值，包括：将匹配后的遥感数据和所述气象再分析数据输入Penman
‑
Monteith模型；获...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸苏闯，张东，郑凡东，唐荣林，姜亚珍，刘洪禄，张岑，张航，李雪敏，齐艳冰，于森，杨胜利，李卓凌，
申请(专利权)人：北京市水科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：