[发明专利]基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法

权利要求书

1.一种基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，具体步骤为：1)选取覆盖草地生长季的多光谱遥感数据，计算归一化草地指数NDVI，并合成覆盖研究区的每月最大NDVI；2)根据气象站点的月均温、月总降水量、月总太阳辐射数据，插值生成覆盖研究区的月均温、月总降水量、月总太阳辐射数据，其空间分辨率与多光谱遥感数据的分辨率保持一致；3)基于光能利用率(Light Use Efficiency，LUE)理论，利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型计算草地的净第一生产力(Net PrimaryProductivity，NPP)，其计算过程为：首先根据每一个草地类型的归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(SR)得到草地的光合有效辐射的吸收比例(FPAR)，其次根据草地生长最旺盛的月份的温度计算得到草地生长最适宜温度指数T_ε1(无单位)，然后根据草地的最适宜温度指数和每月月均温计算得到草地在偏离最适宜温度条件下的对光能利用率减少的系数T_ε2(无单位)，之后计算草地的水分胁迫影响系数W_ε(无单位)，最终将上述指标与月总太阳辐射SOL与草地有效辐射转换率系数ε_max相乘得到生长季每月的NPP，生长季各个月NPP累加得到草地年度NPP，如公式(1)所示：

NPP＝SOL(x，t)×FPAR(x，t)×0.5×T_ε1(x，t)×T_ε2(x，t)×W_ε(x，t)×ε_max(1)，SOL(x，t)表示t月内像元(位置)x处的太阳辐射总量，单位为MJ.m^-2，FPAR为草地层对入射光合有效辐射的吸收比例(无单位)，ε(x，t)表示像元在t月的实际有效辐射转换率，单位为gC.MJ^-1。4)根据NPP和地上生物量和地下生物量之比，计算出草地地上生物量。

2.如权利要求1所述的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，其特征在于，计算FPAR时，如公式(2)所示：

式中FPARmax、FPARmix的取值与草地类型无关，分别为0.95、0.001。NDVIi，max，NDVIi，min分别为对应的第i种草地类型的NDVI最大值和最小值，SRi，max，SRi，min分别为对应的第i种草地类型的NDVIi，max，NDVIi，min，SR(x，t)＝(1+NDVI(x，t))/(1-NDVI(x，t))。

3.如权利要求1所述的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，其特征在于，计算草地生长最适宜温度指数，如公式(3)所示：

T_ε1(x，t)＝0.8+0.02T_opt(x)-0.0005[T_opt(x)]² (3)

T_opt(x)为某一区域一年内NDVI值达到最高时的当月平均气温。

4.如权利要求1所述的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，其特征在于，计算草地生长最适宜温度指数时的温度T_opt(x)，是根据多年草地NDVI达到最高值时的月均温的平均值计算得到。

5.如权利要求2所述的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，其特征在于，计算得草地在偏离最适宜温度条件下的对光能利用率减少的系数，如公式(4)所示：

T(x，t)表示t月份像元x处的平均温度。

6.如权利要求2所述的基于高时间分辨率和空间分辨率多光谱遥感数据的草地地上生物量反演方法，其特征在于，计算草地的水分胁迫影响系数，如公式(5)所示：

EET(x，t)为区域实际蒸散量(mm/月)，PET(x，t)为区域潜在蒸散量(mm/月)。