[发明专利]一种基于区域尺度蒸发衰退估计城市蓄水能力的方法

权利要求书

1.一种基于区域尺度蒸发衰退估计城市蓄水能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取区域尺度数据，并基于该数据计算日尺度的城市实际蒸散发；

S2、采用若干年的日降水数据估算城市在每次降雨后的干燥时期，并将若干年的干燥时期天数的平均值作为城市整体消耗水分的平均时间；

S3、根据日尺度的城市实际蒸散发和干燥时期天数的平均值估算城市蒸发消耗量的平均值，该城市蒸发消耗量的平均值即为城市的总体蓄水能力；

所述步骤S1中计算日尺度的城市实际蒸散发，包括：

ET＝E_t+E_b+E_i+E_u

其中，ET为蒸散发，E_t为冠层蒸腾量，E_b为土壤蒸发量，E_i为截流蒸发，E_u为不透水面蒸发；

根据自然下垫面的植被生态生理特征和土壤水分约束计算土壤蒸发量E_b和冠层蒸腾量E_t，包括：

f_wet＝RH⁴

f_APAR＝m₁EVI+b₁

f_IPAR＝m₂NDVI+b₂

f_trm＝(1-RH^{4(1-VWC)(1-RH)})f_m+(RH^{4(1-VWC)(1-RH)})f_trew

其中，f_wet为相对表面湿度；f_rew为土壤水分和土壤性质约束；Δ为温度-饱和水汽压斜率；γ为干湿表常数；R_ns为表层土壤净辐射；R_nc是冠层截获的净辐射；G为地面热通量；f_trm为生态生理标量；θ_obs为土壤湿度观测值，θ_w为凋萎系数，θ_fc为田间持水量；f_g为绿色冠层所占比例，f_t为温度限制因子，f_m为水分限制因子，f_sm为土壤水分限制因子，f_APARmax为f_APAR的最大值，RH为相对湿度，T_max为最高气温，T_opt为植被最佳生长温度，EVI为增强型植被指数，NDVI为归一化植被指数，f_APAR为被树冠吸收PAR系数，f_IPAR为被树冠截取PAR系数，PAR为系数是光合有效辐射的比例，RH为相对湿度，VWC为体积含水量，f_trew为植被蒸腾对土壤水分的敏感性，θ_cr为土壤水分可用性限制ET的临界土壤水分，为植物生根深度调整后的表层土壤水分凋萎系数，Zr为植物有效根深，Zr_scalar为根系深度的开方；e为土壤水分有效性对蒸腾的限制因子；PET为潜在蒸散发；a为Zr对θ_cr施加影响的权重；

所述植物有效根深的计算，包括：

θ_p＝θ_fc-θ_w

W＝p/PT

其中，α_r为平均降雨深度，θ_p为植物有效含水量，θ_w为凋萎系数，W为年平均降水量p与潜在蒸腾速率PT之比；

A的计算公式为：

WUE＝GPP/ET

其中，γ_r为实际根呼吸速率，为20℃时根的呼吸速率，T_a为空气温度，Q₁₀为温度系数，表示温度每升高10℃引起的根呼吸速率变化；RLD为根长密度，SRL为比根长，WUE为初级生产总值GPP与ET的比值，f_GS为基于叶面积指数的生长季长度分数。