一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法及装置。所述日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法包括：获取MODIS数据；根据MODIS数据获取修订型温度植被干旱指数；获取晴天条件下的蒸发比；根据晴天条件下的蒸发比获取有云天条件下的蒸发比；根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射；根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射；根据的日尺度地表净辐射、晴天条件下的蒸发比以及有云天条件下的蒸发比计算日尺度蒸散发信息；根据日尺度蒸散发信息以及双源蒸散发模型计算土壤蒸发与植被蒸腾中的任一组分，通过差值的方法实现另一组分的求解。本申请摆脱了实测资料匮乏的制约，并解决了ET监测时空不连续的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法及装置


[0001]本申请涉及遥感
，尤其涉及一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法以及日尺度蒸散发时空连续遥感估算装置。

技术介绍

[0002]陆面蒸散发（ET）是土壤蒸发与植被蒸腾之和，是水文
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生态过程耦合的纽带，在自然生态系统的水分循环和能量平衡过程中有着重要作用。准确估算蒸散发并描述其时空分布格局对于了解水文循环、水资源开发利用和旱情监测预警等具有重要作用。陆面蒸散发常规观测包括基于涡度相关法、波文比
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能量平衡法和称重法的站点观测技术，虽然这些技术可以实现ET的准确测量，对于把握典型生态系统局地的ET特征具有明显优势，但无法有效反映大尺度异质下垫面ET的空间变异性。遥感技术具有快速便捷、宏观性强等诸多优点，在获取区域尺度地表特征参数方面具有无可比拟的优势，成为当前大尺度陆面蒸散发模拟估算的主流技术方法。当前遥感蒸散发模型基本可分为经验统计模型、能量平衡模型和特征空间模型三大类。经验统计模型主要是基于蒸散发与遥感参量的统计关系进行模型研发，常用的遥感参量有植被指数、地表温度和反照率等；能量平衡模型通过净辐射、土壤热通量和显热通量的遥感估算，基于能量平衡方程余项计算求得潜热通量，有SEBAL模型、SEBS模型、TSEB模型等；特征空间模型基于区域尺度地表温度、植被指数、反照率等遥感参量二维散点图的几何形态构建模型边界，进而通过插值算法获得像元尺度蒸散发。
[0003]虽然遥感蒸散发模型获得了长远发展，但仍然共同面临着以下问题：受云量对光学遥感的影响限制，上述模型一般只应用于无云条件下，陆面蒸散发的时空连续模拟方法仍待探索；上述模型在实际应用中以单源架构为主，如何构建双源遥感蒸散发模型，尚缺乏成熟可靠的技术体系；针对实测资料稀缺的区域，如何摆脱实测资料匮乏的制约，发展完全基于遥感的蒸散发模型，仍面临较大困难。
[0004]因此，希望有一种技术方案来解决或至少减轻现有技术的上述不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法来至少解决上述的一个技术问题。
[0006]本专利技术提供了下述方案：根据本专利技术的一个方面，提供一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，所述日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法包括：获取MODIS数据；根据MODIS数据获取修订型温度植被干旱指数；获取晴天条件下的蒸发比；根据晴天条件下的蒸发比获取有云天条件下的蒸发比；根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射；
根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射；根据的日尺度地表净辐射、晴天条件下的蒸发比以及有云天条件下的蒸发比计算日尺度蒸散发信息；根据日尺度蒸散发信息以及双源蒸散发模型计算土壤蒸发与植被蒸腾中的任一组分，通过差值的方法实现另一组分的求解。
[0007]可选地，所述获取修订型温度植被干旱指数采用如下公式获取：；其中，和分别为干湿边界；为任意像元通过温度分解求得的纯裸土地表温度。
[0008]可选地，所述获取晴天条件下的蒸发比采用如下公式获取：；其中，表示饱和水汽压随气温变化的斜率；是湿度计常数；作为一个无量纲变量，反映的是空气动力学和地表阻抗信息。
[0009]可选地，所述日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法采用如下公式获取：；其中，是在一年中第k个有云天的插值蒸发比，和是在i天和j天晴空下的蒸发比。
[0010]可选地，所述根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射采用如下公式获取：；其中，是下行短波辐射，单位为；为地表反照率，单位为；和为地表和空气发射率，单位为；是斯蒂芬
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玻尔兹曼常数；和分别为地表温度和空气温度，单位为。
[0011]可选地，所述根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射采用如下公式获取：；其中，为估算日尺度地表净辐射；利用晴空条件下的瞬时净辐射和有云天净辐射计算得到的瞬时净辐射。
[0012]可选地，所述日尺度蒸散发信息采用如下公式获取：；其中，表示日尺度蒸散发信息、是ET单位从转换为的常
数、为估算日尺度地表净辐射，EF为蒸发比。
[0013]可选地，所述根据日尺度蒸散发信息以及双源蒸散发模型计算土壤蒸发与植被蒸腾中的任一组分，通过差值的方法实现另一组分的求解包括：计算土壤表面的净辐射；计算土壤蒸发比；根据土壤表面的净辐射以及土壤蒸发比获取植被蒸腾信息；根据植被蒸腾信息获取土壤蒸发信息。
[0014]本申请还提供了一种基于MODIS数据的日尺度蒸散发时空连续遥感估算装置，所述基于MODIS数据的日尺度蒸散发时空连续遥感估算装置包括：MODIS数据获取模块，所述MODIS数据获取模块用于获取MODIS数据；干旱指数获取模块，所述干旱指数获取模块用于根据MODIS数据获取修订型温度植被干旱指数；晴天蒸发比获取模块，所述晴天蒸发比获取模块用于获取晴天条件下的蒸发比；有云天条件下的蒸发比获取模块，所述有云天条件下的蒸发比获取模块用于根据晴天条件下的蒸发比获取有云天条件下的蒸发比；瞬时净辐射获取模块，所述瞬时净辐射获取模块用于根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射；日尺度地表净辐射获取模块，所述日尺度地表净辐射获取模块用于根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射；日尺度蒸散发计算模块，所述日尺度蒸散发计算模块用于根据的日尺度地表净辐射、晴天条件下的蒸发比以及有云天条件下的蒸发比计算日尺度蒸散发信息；土壤蒸发与植被蒸腾获取模块，所述土壤蒸发与植被蒸腾获取模块用于根据日尺度蒸散发信息以及双源蒸散发模型计算土壤蒸发与植被蒸腾中的任一组分，通过差值的方法实现另一组分的求解。
[0015]本申请的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法摆脱了实测资料匮乏的制约，并解决了ET监测时空不连续的问题。本专利技术主要利用了MODIS遥感数据，辅助以地面站点实测数据，构建了具有时空二维属性的地表温度
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植被指数（TS
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VI）特征空间法，进而在双源蒸散发模型理论框架下，实现了研究区蒸散发的逐日连续模拟。
附图说明
[0016]图1是本申请一实施例中的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法的流程示意图；图2是本申请一个实施例提供的用于实现日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法的电子设备结构框图；图3是本申请一实施例中的用于实现日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法的规整体流程示意图；图4是本申请一实施例的地表温度
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植被指数特征空间法示意图；图5是本申请一实施例的ET(a)的空间分布状况；图6是本申请一实施例的E(b)的空间分布状况；图7是本申请一实施例的T(c）的空间分布状况；
图8是本申请一实施例中的E和T的年际（a）及季节（b）变化展示示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法包括：获取MODIS数据；根据MODIS数据获取修订型温度植被干旱指数；获取晴天条件下的蒸发比；根据晴天条件下的蒸发比获取有云天条件下的蒸发比；根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射；根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射；根据的日尺度地表净辐射、晴天条件下的蒸发比以及有云天条件下的蒸发比计算日尺度蒸散发信息；根据日尺度蒸散发信息以及双源蒸散发模型计算土壤蒸发与植被蒸腾中的任一组分，通过差值的方法实现另一组分的求解。2.根据权利要求1所述的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述获取修订型温度植被干旱指数采用如下公式获取：；其中，和分别为干湿边界；为任意像元通过温度分解求得的纯裸土地表温度。3.根据权利要求2所述的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述获取晴天条件下的蒸发比采用如下公式获取：；其中，表示饱和水汽压随气温变化的斜率；是湿度计常数；作为一个无量纲变量，反映的是空气动力学和地表阻抗信息。4.如权利要求3所述的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法采用如下公式获取：；其中，是在一年中第k个有云天的插值蒸发比，和是在i天和j天晴空下的蒸发比。5.如权利要求4所述的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述根据MODIS数据获取晴空条件下的瞬时净辐射采用如下公式获取：；其中，是下行短波辐射，单位为；为地表反照率，单位为；和为地表和空气发射率，单位为；是斯蒂芬
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玻尔兹曼常数；和分别为地表温度和空气
温度，单位为。6.如权利要求5所述的日尺度蒸散发时空连续遥感估算方法，其特征在于，所述根据所述晴空条件下的瞬时净辐射计算日尺度地表净辐射采用如下公式获取：；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文彬，贾绍凤，李润杰，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：