[发明专利]基于反射率-植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法和应用

权利要求书

1.一种基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取目标区域在预设时间尺度的相关数据；

确定基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法的原理与定义，以及反射率－植被覆盖度二维空间中蒸发比的变化规律；

根据长时间序列遥感短波红外反射率数据和植被覆盖度数据，确定反射率－植被覆盖度二维空间的干湿边，构建反射率－植被覆盖度的二维空间；

根据扩展的Priestley－Taylor方程，以及所构建的反射率－植被覆盖度二维空间中蒸发比的变化，确定与蒸发比相关的参数φ；

基于所确定的参数φ，计算所述时间尺度的蒸散发；

所述相关数据包括目标区域在预设时间尺度的气象数据、预设时间尺度的遥感反演地表净辐射和土壤热通量数据，以及长时间序列遥感短波红外反射率数据和植被覆盖度数据；

基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法的原理与定义包括：通过解译长时间序列的遥感短波红外反射率数据和植被覆盖度数据构建的梯形散点图，进行蒸散发的估算；所述方法由干边和湿边构成反射率－植被覆盖度特征空间的两个物理边界；

所述反射率－植被覆盖度二维空间中蒸发比的变化规律包括：所述方法中湿边像元处于潜在蒸发状态，蒸发比为最大值；所述方法中干边上的蒸散发主要来源于植被的蒸腾，干边上的蒸发比从0到最大值呈线性变化；

所述扩展的Priestley－Taylor方程的表达式如下：

其中，LE为潜热通量，φ为考虑空气动力学阻抗作用的综合参数，R_n为地表净辐射，G为土壤热通量，Δ为饱和水汽压曲线斜率，γ为干湿球常数；

根据蒸发比的定义，蒸发比与参数φ的关系为：

其中，EF为蒸发比，φ为考虑空气动力学阻抗作用的综合参数，Δ为饱和水汽压曲线斜率，γ为干湿球常数。

2.根据权利要求1所述的基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法，其特征在于，所述气象数据包括空气温度数据、大气压强数据和相对湿度数据。

3.根据权利要求1所述的基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法，其特征在于，根据所述长时间序列遥感短波红外反射率数据和植被覆盖度数据构成的二维空间散点图，确定所述二维空间的干湿边，构建反射率－植被覆盖度的二维空间，所述干湿边的公式为：

STR_d＝m_d+r_d*Fr；

STR_w＝m_w+r_w*Fr；

其中，STR_d和STR_w分别为干边和湿边上短波红外转换反射率，表达式为STR＝(1-R)²/(2R)，R为短波红外反射率；m_d和m_w分别为极干裸土和极湿裸土处短波红外转换反射率；r_d和r_w分别为极干全植被覆盖区域和极湿全植被覆盖区域短波红外转换反射率与对应裸土处短波红外转换反射率的差值；Fr为植被覆盖度。

4.根据权利要求1所述的基于反射率－植被覆盖度二维空间的蒸散发遥感反演方法，其特征在于，参数φ的确定是通过在梯形空间中双线性插值得到，具体步骤包括：

假定湿边上φ值随着植被覆盖度的变化而保持不变，一直为最大值φ_max，i；

假定干边最干燥裸土像元的φ值为全局最小值φ_min，干边上φ值随着像元的植被覆盖度的增加而线性增加；

假定在某一给定像元的植被覆盖度情况下，φ值随着短波红外转换反射率STR的增加而从φ_min，i到φ_max，i线性增加。