[发明专利]一种基于热成像技术的屋顶植被蒸散发量测定方法

摘要

本发明提供一种基于热成像技术的屋顶植被蒸散发量测定方法，包括：获取屋顶植被的热红外图像，处理分析所述热红外图像得到参考植被冠层表面温度值T_p和植被冠层表面温度温度值T_c；获取拍摄场地的气象数据信息；基于所述气象数据信息以及参考植被冠层表面温度值T_p和植被冠层表面温度温度值T_c计算得到植物蒸腾速率T和土壤蒸发速率E；根据所述植物蒸腾速率T和土壤蒸发速率E得到屋顶植被蒸散发速率ET，以及进一步得到屋顶植被蒸散发量Ev。本发明提供的基于热成像技术的屋顶植被蒸散发量测定方法适用于观测不规则分布的植被，不受对流干扰，可以在不接触植被的情况下，可精准测量城市绿色屋顶蒸散发量。

主权项

1.一种基于热成像技术的屋顶植被蒸散发量测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，获取屋顶植被的热红外图像，处理分析所述热红外图像得到参考植被冠层表面温度值T_p和植被冠层表面温度温度值T_c；步骤S2，获取拍摄场地的气象数据信息；所述气象数据信息包括气温T_a、蒸发土壤面的净辐射量R_n、参考土壤的净辐射量R_nd、蒸发土壤面的土壤热通量G、参考土壤的土壤热通量G_d、蒸发土壤面的表面温度T_s、参考土壤的表面温度T_sd、植被的净辐射量R_p、参考植被净辐射量R_np；步骤S3，基于所述气象数据信息以及参考植被冠层表面温度值T_p和植被冠层表面温度温度值T_c计算得到植物蒸腾速率T和土壤蒸发速率E；所述植物蒸腾速率T根据以下公式得到：T＝R_p‑R_np(T_c‑T_a)/(T_p‑T_a)；其中，T为植物蒸腾速率，单位为W/m²；R_p为植被的净辐射量，单位为W/m²；R_np为参考植被净辐射量，单位为W/m²；T_c为植被冠层表面温度温度值，单位为K；T_p为参考植被冠层表面温度值，单位为K；T_a为气温，单位为K；所述土壤蒸发速率E根据以下公式得到：E＝R_n‑G‑(R_nd‑G_d)(T_s‑T_a)/(T_sd‑T_a)；其中，E为土壤蒸发速率，单位为W/m²；R_n为蒸发土壤面的净辐射量，单位为W/m²；R_nd为参考土壤的净辐射量，单位为W/m²；G为蒸发土壤面的土壤热通量，单位为W/m²；G_d为参考土壤的土壤热通量，单位为W/m²；T_s为蒸发土壤面的表面温度，单位为K；T_sd为参考土壤的表面温度，单位为K；T_a为气温，单位为K；步骤S4，根据所述植物蒸腾速率T和土壤蒸发速率E得到屋顶植被蒸散发速率ET，以及进一步得到屋顶植被蒸散发量Ev；所述屋顶植被蒸散发速率ET根据以下公式得到：ET＝(1‑f)*E+f*T；其中，ET为屋顶植被蒸散发速率，单位为W/m²；E为土壤蒸发速率，单位为W/m²；T为植物蒸腾速率，单位为W/m²；f为植被覆盖率；所述屋顶植被蒸散发量Ev根据以下公式得到：Ev＝ET*T*S/[2500.78‑2.36*(T_a‑273.15)*10⁶]；其中，Ev为屋顶植被蒸散发量，单位为g；ET为屋顶植被蒸散发速率，单位为W/m²；T为观测时间，单位为s；S为屋顶总面积，单位为m²；T_a为气温，单位为K。