[发明专利]温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法

权利要求书

1.温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，包括以下主要步骤：

1)获取研究区遥感数据、研究区气象站点数据和农业气象站点数据；

2)对步骤1)遥感数据统一时间和空间分辨率，把土壤含水量、蒸散通量和降水通量分别转化为土壤体积含水量、蒸散量和降水量，根据降水量和蒸散量计算水分盈亏量；光合有效吸收比例和地表温度乘以系数得到真实的光合有效吸收比例和地表温度，并利用S-G滤波根据质量控制文件纠正低质量的数据；将温度、降水和相对土壤湿度根据站点时间整理出来；

3)对步骤2)的水分盈亏量、光合有效吸收比例和地表温度获取研究区的水分盈亏量、光合有效吸收比例和地表温度标准化异常；

4)对步骤3)获得的水分盈亏量、光合有效吸收比例和地表温度标准化异常进行归一化处理；

5)计算获得研究区2001-2018年每个像元的TFWBDI值；

6)利用对步骤2)气象站点降水和温度计算标准化降水蒸散指数(StandardizedPrecipitation Evapotranspiration Index,SPEI)；

7)利用SPEI、农业气象站点实测10cm深度的相对土壤湿度及GLDAS0-10cm土壤湿度，采用相关系数法对TFWBDI进行精度验证；

8)根据步骤5)中TFWBDI值得到研究区地表干湿状态的时空分布。

2.根据权利要求1所述的温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，所述步骤1)中，遥感数据包括土壤湿度、降水、蒸散量、光合有效吸收比例、地表温度，研究区气象站点数据包括温度和降水；农业气象站点数据包括相对土壤湿度。

3.根据权利要求1所述的温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，所述步骤2)中，计算水分盈亏量的方法具体为：

GLDAS土壤湿度产品的单位是(kgm^-2),根据公式(1)将GLDAS土壤湿度产品转化为体积含水量；GLDAS蒸发产品单位是(kg m^-2s^-1),把蒸散通量乘以每个月的时间(秒/月)获得蒸散量；TRMM 3B43降水产品的单位是(h mm^-1)，把降水通量乘以每个月的时间(小时/月)获得月降水量；根据降水量与蒸散量差值获得水分盈亏量。

4.根据权利要求1所述的温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，所述步骤2)中，获得光合有效吸收比例和地表温度的具体方法为：

MODIS光合有效吸收比例产品生成时被放大了100倍，所以需要乘以增益系数0.01转化为真实的光合有效吸收比例；MODIS地表温度产品需要乘以增益系数0.02转化为真实地表温度；MODIS光合有效吸收比例是8天合成的，采用天数加权平均法合成月数据；由于遥感数据的空间分辨率不一致，采用均值法重采样为统一的空间分辨率。

5.根据权利要求1所述的温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，所述步骤2)中，整理温度、降水和相对土壤湿度的具体公式如下；

式中，V_sm表示土壤湿度的体积含水量，单位m³ m^-3；H表示土壤层厚度，单位mm；SCM表示GLDAS土壤湿度产品数据。

6.根据权利要求1所述的温度光合有效辐射吸收比水分盈亏量干旱指数测量方法测量方法，其特征在于，所述步骤3)中，标准化异常的公式为：

式中，i、j、t和N分别代表遥感影像的行号、列号、时间和总年数；var是水分盈亏量、光合有效吸收比例和地表温度三个指标之一，var＝(var¹,var²,var³)，var^k是第k个指标数据；表示第k个指标在2001年至2018年像元(i，j)的平均值；var^k(i,j,t)表示第k个指标在t时间像元(i，j)的原始值；表示第k个指标在t时间像元(i，j)的标准化异常。