[发明专利]基于GF-4和MODIS结合的蒸散发遥感反演方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于GF‑4和MODIS结合的蒸散发遥感反演方法和系统，通过获取目标区域的GF‑4数据和MODIS数据，并根据GF‑4数据和MODIS数据反演得到地表关键参数；基于地表关键参数，利用地表能量平衡模型SEBAL得到均匀地表与大气间的热通量交换数据；基于热通量交换数据，利用能量平衡模型TSEB进行分解，得到植被冠层热通量交换数据和土壤热通量交换数据；根据植被冠层热通量交换数据以及土壤热通量交换数据进行计算，得到瞬时蒸散发量；将瞬时蒸散发量进行时间日尺度转换，得到目标区域的日蒸散发量。本发明结合GF‑4数据和MODIS数据，通过融合不同空间分辨率的多源传感器数据，可以反演得到高精度的ET结果。

技术领域

本发明涉及蒸散发反演技术领域，尤其是涉及一种基于GF-4和MODIS结合的蒸散发遥感反演方法和系统。

背景技术

蒸散发(evapotranspiration，ET)是地-气系统中水分循环的重要环节，也是地表能量循环、水循环和碳循环中最难估算的分量。在干旱、半干旱地区，蒸散发量占到农田生态系统中总耗水量的80％以上，因此，定量计算蒸散发量对于实施例农业水文循环模拟、指导农业水管理具有重要意义。尤其在种植结构比较复杂和破碎的灌区作用更大。

遥感技术的发展使区域作物蒸散量的快速、准确、大面积估算成为可能，其改变了传统单点对地观测的理念，成为当今模拟大范围作物蒸散发的有效途径。随着对地观测技术的快速发展，可获得的遥感数据源越来越多，现有实施例仍普遍局限于基于单一传感器数据进行ET的反演。但受云、雨、雾/霾、不同传感器参数及空间分辨率、重访周期、影像获取时复杂地表等不确定性因素影响，单一传感器在作物整个生育期过程中可获得的数据较少、时空连续性较差，造成其ET反演结果在区域适应性方面距离精准农业监测业务化还存在较大差距。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于GF-4和MODIS结合的蒸散发遥感反演方法和系统，通过融合不同空间分辨率的多源传感器数据，可以反演得到高精度的ET结果。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于GF-4和MODIS结合的蒸散发遥感反演方法，包括：

获取目标区域的GF-4数据和MODIS数据，并根据所述GF-4数据和所述MODIS数据反演得到地表关键参数；

基于所述地表关键参数，利用地表能量平衡模型SEBAL得到均匀地表与大气间的热通量交换数据；

基于所述热通量交换数据，利用能量平衡模型TSEB进行分解，得到植被冠层热通量交换数据和土壤热通量交换数据；

根据所述植被冠层热通量交换数据以及所述土壤热通量交换数据进行计算，得到瞬时蒸散发量；

将所述瞬时蒸散发量进行时间日尺度转换，得到所述目标区域的日蒸散发量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述GF-4数据和所述MODIS数据反演得到地表关键参数的步骤，包括：

根据所述GF-4数据进行叶面积指数反演，得到叶面积指数；

根据所述MODIS数据反演得到地表温度、归一化植被指数、地表反照率以及地表比辐射率。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述GF-4数据进行叶面积指数反演，得到叶面积指数的步骤，包括：

基于所述GF-4数据，利用PROSAIL辐射传输模型采用查找表方法进行叶面积指数反演，得到所述叶面积指数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据所述植被冠层热通量交换数据以及所述土壤热通量交换数据进行计算，得到瞬时蒸散发量的步骤，包括：