[发明专利]一种综合干旱模型的土壤含水量反演方法

权利要求书

1.一种综合干旱模型的土壤含水量反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、MODIS数据预处理：选取待研究区范围内无云的MODIS数据作为数据源，包括MOD09地表反射率数据和MOD11地表温度数据，并将MOD09数据进行重采样计算，使其分辨率与MOD11一致；

B、根据步骤A中已处理的MOD09地表反射率数据计算宽波段反照率、归一化植被指数和植被覆盖度F_v，根据已处理的MOD11地表温度数据计算待研究区域昼夜温差；

C、综合干旱模型的计算：根据步骤B的结果计算表观热惯量和植被供水指数模型，将植被覆盖度作为系数赋给植被供水指数，将(1-F_v)作为系数赋给表观热惯量，将表观热惯量和植被供水指数乘积加权得到综合干旱模型；

D、综合干旱模型计算结果与实测土壤含水量数据的回归模拟，得到综合干旱模型与土壤含水量之间的关系式，用于反演研究区域的土壤含水量。

2.根据权利要求1所述的一种综合干旱模型的土壤含水量反演方法，其特征在于，所述步骤B具体的包括：

b1、宽波段反照率A的计算公式为：

A＝0.160a₁+0.291a₂+0.243a₃+0.116a₄+0.112a₅+0.081a₇-0.0015

式中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₇分别代表MODIS第1、2、3、4、5、7波段的反射率，可以从MOD09数据中获得；

b2、读取待研究区范围内MOD11数据中的白天和晚上温度，取各自平均值然后相减，获得昼夜温差；

b3、归一化植被指数NDVI计算公式为：

式中，ρ_NIR为近红外波段反射率MODIS第2波段，ρ_R为红波段反射率MODIS第1波段；

b4、植被覆盖度F_v计算公式为：

式中，NDVI_max为植被全覆盖时的NDVI值，NDVI_min为裸土NDVI值。

3.根据权利要求1所述的一种综合干旱模型的土壤含水量反演方法，其特征在于，所述步骤C具体的包括：

c1、表观热惯量ATI计算公式为：

ATI＝(1-A)/(T_max-T_min)

其中，A为宽波段反照率，T_max为白天温度平均值，T_min为夜晚温度平均值；

c2、植被供水指数VSWI计算公式为：

VSWI＝NDVI/T_s

其中，NDVI为归一化植被指数，T_s为植被冠层温度，通常取地表温度来近似代替；

c3、综合干旱模型C公式为:

C＝F_v*VSWI+(1-F_v)*ATI。

4.根据权利要求1所述的一种综合干旱模型的土壤含水量反演方法，其特征在于，所述步骤D具体为：

站点实测数据为研究区水文气象站点测量的不同土壤深度的土壤含水量数据，将步骤C计算结果与不同深度土壤含水量进行相关性分析，取相关性最好的一组数据做回归模拟，得到综合干旱模型与土壤含水量之间的方程式，用于反演土壤含水量。