[发明专利]植被蒸腾计算装置、方法及计算机系统

说明书

技术领域

本发明涉及农田灌溉管理领域，尤其涉及一种植被蒸腾计算装置、方法及计算机系统。

背景技术

植被蒸腾是地表能量平衡和水量平衡的重要组成部分，一直是计算植被需水量及预防干旱的关键，是实时灌溉预报和水分管理的重要参数，对农田管理极其重要，而且蒸腾量的大小与植被的生理活动及产量的形成有密切的关系。目前计算植被蒸腾的方法有Penman-monteith、Blaney-Criddle、Hargreaves等方法，Penman-monteith、Blaney-Criddle、Hargreaves等方法采用环境气象参数如空气温度、空气湿度、风速等计算获得植被蒸腾量，空气温度、空气湿度、风速等环境气象参数均是从气象观测站获得，这样一方面，气象观测站数量有限，导致只能计算某区域若干点的蒸腾量，不能反映整个检测区域的蒸腾量；另一方面，在没有气象观测站布设的区域或观测站分布不均的区域，就不能理想地获取所需的环境气象参数，导致无法获得该区域的植被蒸腾量。

发明内容

本发明提供了一种植被蒸腾计算装置、方法及计算机系统，以解决目前计算植被蒸腾量的方法不能反映整个检测区域的蒸腾量、在没有气象观测站布设的区域或观测站分布不均的区域，无法获得该区域的植被蒸腾量的问题。

第一方面，本发明提供了一种植被蒸腾计算装置，包括获取单元、净辐射确定单元、土壤热通量确定单元、感热通量确定单元和计算单元；所述获取单元分别与所述净辐射确定单元、土壤热通量确定单元和感热通量确定单元连接，用于从遥感影像中获取参数；所述净辐射确定单元用于根据所述获取的参数确定净辐射；所述土壤热通量确定单元用于根据所述获取的参数确定土壤热通量；所述感热通量确定单元包括冷热点范围查找模块和判断模块，所述冷热点范围查找模块用于在所述遥感影像中选取感兴趣区域，在该感兴趣区域内查找冷热点范围；所述判断模块用于选取所述冷热点范围内的第一冷热点，将所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点进行比较，判断所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点之间是否满足空间一致性的条件，若满足空间一致性的条件，则将所述第一冷热点作为目标冷热点；若不满足空间一致性的条件，则在所述冷热点范围内重新选取冷热点，进行比较判断，若在所述冷热点范围内未找到目标冷热点，则使用所述冷热点范围查找模块重新查找冷热点范围，在该重新查找的冷热点范围内查找目标冷热点，直至找到目标冷热点；所述感热通量确定单元用于根据所述目标冷热点及从遥感影像中获取的参数确定感热通量；所述计算单元分别与净辐射确定单元、土壤热通量确定单元和感热通量确定单元连接，用于根据所述净辐射、土壤热通量和感热通量计算植被蒸腾。

第二方面，本发明还提供了一种植被蒸腾计算方法，包括以下步骤：从遥感影像中获取参数；根据所述获取的参数确定净辐射；根据所述获取的参数确定土壤热通量；在所述遥感影像中选取感兴趣区域，在该感兴趣区域内查找冷热点范围；在所述冷热点范围内选取第一冷热点，将所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点进行比较，判断所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点之间是否满足空间一致性的条件，若满足空间一致性的条件，则将所述第一冷热点作为目标冷热点；若不满足空间一致性的条件，则在所述冷热点范围内重新选取冷热点，重复本步骤，若在所述冷热点范围内未找到目标冷热点，则重新查找冷热点范围，在该重新查找的冷热点范围内查找目标冷热点，直至找到目标冷热点；根据所述目标冷热点及从遥感影像中获取的参数确定感热通量；根据所述净辐射、土壤热通量和感热通量计算植被蒸腾。

第三方面，本发明还提供了一种计算机系统，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器通过总线连接，所述处理器，用于从遥感影像中获取参数；根据所述获取的参数确定净辐射；根据所述获取的参数确定土壤热通量；在所述遥感影像中选取感兴趣区域，在该感兴趣区域内查找冷热点范围；在所述冷热点范围内选取第一冷热点，将所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点进行比较，判断所述第一冷热点与该第一冷热点周围的冷热点之间是否满足空间一致性的条件，若满足空间一致性的条件，则将所述第一冷热点作为目标冷热点；若不满足空间一致性的条件，则在所述冷热点范围内重新选取冷热点，重复本步骤，若在所述冷热点范围内未找到目标冷热点，则重新查找冷热点范围，在该重新查找的冷热点范围内查找目标冷热点，直至找到目标冷热点；根据所述目标冷热点及从遥感影像中获取的参数确定感热通量；根据所述净辐射、土壤热通量和感热通量计算植被蒸腾。

本发明植被蒸腾计算装置具有如下有益效果：