[发明专利]一种植被覆盖区地表产流量确定方法

说明书

本发明涉及一种植被覆盖区地表产流量确定方法，在遥感数据的支撑下，改进并集成了水源涵养量模型与张氏模型，并基于植被覆盖区水量平衡方程构建了一种可计算植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量的新方法。该方法利用实时动态的多时空遥感数据，计算植被冠层截留水量、植被枯枝落叶截留水量、土壤贮水变化量、植被水源涵养量、植被蒸散发量以及植被产流量，避免了传统的监测时间长，监测工作量大，费工耗钱的区域调查工作，突破了传统方法中受研究区内气象水文站点数据的限制及点上评估，实现了区域及全球植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量的长时间动态估算，具有高效、快速、精准、并适用于大区域植被覆盖区的优势。

技术领域

本发明涉及生态环境监测与水资源利用领域，特别是涉及一种植被覆盖区地表产流量确定方法。

背景技术

植被覆盖区地表径流量是地表水资源的重要组成部分，更是河流湖泊水资源的重要来源，监测植被覆盖区地表产流量特征不但对于研究生态水文过程具有重要的意义，而且对于地表水资源的评估和利用以及农业生产及生态恢复都具有重要的作用。目前，植被覆盖区地表产流量的监测和评估主要集中在流域和区域整体尺度上，对于空间像元上的研究缺乏必要的技术支撑。传统的研究主要是依靠修建坡面径流池基于特定坡面点线上进行监测研究，监测时间长且难以持续，受天气影响和人为干扰较大，监测结果误差较大。从区域上看，监测区域较小，成本高，周期长，难以适用于大区域的评估监测。从数据上看，由于天气的影响，数据难以持续，需要持续监测很长时间才能获取较长时间序列的数据，且数据只能揭示监测坡面的产流特征，难以揭示空间上差异特征，其次，坡面点上的数据无法支撑多尺度空间区域研究。因此，亟需建立一种快速、高效，可适用于植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量估算的新方法，以实现不同时空尺度上地表产流量的动态评估。

发明内容

本发明的目的是提供一种植被覆盖区地表产流量确定方法，快速高效的对植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量进行估算。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种植被覆盖区地表产流量确定方法，所述方法包括：

获取气候数据和空间数据；所述气候数据包括：年降雨量、次降雨量、植被覆盖度、叶面积指数、溶雪量、平均自然含水率、最大持水率；所述空间数据包括：叶面积平均最大持水深、枯落物蓄积量、土壤贮水量、森林年蒸散发量、草地年蒸散发量；

对所述气候数据和空间数据进行预处理，得到预处理后的数据；

根据预处理后叶面积平均最大持水深、植被覆盖度以及叶面积指数计算植被冠层截留量；

根据预处理后的平均自然含水率、最大持水率以及枯落物蓄积量计算植被枯枝落叶截留量；

根据所述植被冠层截留量、所述植被枯枝落叶截留量以及预处理后的土壤贮水量确定森林最大截留能力；

根据所述森林最大截留能力确定水源涵养量；

采用zhang等假设根据预处理后的植被覆盖率、森林年蒸散发量以及草地年蒸散发量确定植被年总蒸散发量；

根据所述植被冠层截留量、枯枝落叶层截留量、水源涵养量、植被年总蒸散发量以及预处理后的年降雨量、融雪量确定植被产流量。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明在遥感数据的支撑下，改进并集成了水源涵养量模型与张氏模型，并基于植被覆盖区水量平衡方程构建了一种可计算植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量的新方法。该方法利用实时动态的多时空遥感数据避免了传统的监测时间长，监测工作量大，费工耗钱的区域调查工作，突破了传统方法中受研究区内气象水文站点数据的限制以及传统方法中的点上评估，实现了区域及全球植被覆盖区空间像元尺度上地表产流量的长时间动态估算，具有高效、快速、精准、并适用于大区域植被覆盖区的优势，为生态水文过程研究提供了新的技术方法支撑和理论思路。