[发明专利]基于参考像元信息的区域地表蒸散发遥感估算方法

权利要求书

1.一种基于参考像元信息的区域地表蒸散发遥感估算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：初步确定所述方法所需要的输入数据，构建输入数据集；

S2：通过计算参考极干点和参考极湿点的地表温度，构建地表温度和地气温差的线性关系；

S3:利用整体传输空气动力学方程和地表能量平衡方程，估算得到区域地表蒸散发；

步骤S2包括：

S21：分别定义参考极干点和参考极湿点，确定参考极干点和参考极湿点的地表温度；

S22：根据参考极干和极湿两种极限条件下的地表特征状况，建立地表温度和地气温差之间的线性关系；

步骤S21中，参考极干点定义为无土壤水分可供利用、蒸散发为0、感热通量达到最大值的参考干燥裸土像元；参考极湿点定义为水分供应充足、植被高度为0.12 m、反照率为0.23、地表阻抗为70 s/m的参考湿润草地像元，蒸散发为参考蒸散发；

步骤S21中，利用下式的地表能量平衡方程计算参考极干点的地表温度，记为T_s,dry：

；

式中，c_dry为参考极干点土壤热通量和净辐射的比值，为0.35；α_dry为参考极干点的地表反照率；R_s为入射短波辐射；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数；ε_a为大气发射率；ε_s,dry为参考极干点的表面发射率；T_a为空气温度；T_s,dry为参考极干点的地表温度；ρ为空气密度；c_p为定压比热；r_a,dry为参考极干点的空气动力学阻抗；

利用牛顿迭代法，求解出参考极干点的地表温度T_s,dry；

步骤S21中，利用以下公式计算参考极湿点的地表温度，记为T_s,wet：

；

式中，r_a,wet为参考极湿点的空气动力学阻抗；T_s,wet为参考极湿点的地表温度；H_wet为参考极湿点的感热通量；根据地表能量平衡方程，H_wet可通过如下公式计算得到：

；

式中，R_n,wet为参考极湿点的净辐射；G_wet为参考极湿点的土壤热通量；c_wet为参考极湿点土壤热通量和净辐射的比值，为0.05；α_wet为参考极湿点的地表反照率；ε_s,wet为参考极湿点的表面发射率；LE_wet为参考极湿点处潜热通量；LE_wet可通过如下公式计算得到：

；

式中，ET_wet为参考极湿点处蒸散发；Δ为参考极湿点的饱和水汽压曲线斜率；R_n为参考表面的净辐射；G为土壤热通量；γ为干湿表常数；u₂为距地面2m的风速；VPD为饱和水汽压逆差；

利用牛顿迭代法，求解出参考极湿点的地表温度T_s,wet。