专利名称：一种测量地表蒸散量的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地表蒸散量测量方法及其系统，尤其涉及一种通过有限遥感数据 测量蒸散量的方法及系统。
背景技术：
蒸散是水汽从田间土壤和作物进入大气的一个动态过程，包括土壤的蒸发和植被 的蒸腾两个方面。蒸散涉及的因素多，如气象参数、地表水分状况、人类社会经济活动和农 业生产水平及生产结构等。遥感技术能够提供地表的多源多维多时相信息，为地表蒸散量 测量开辟了新的途径。传统的地表蒸散量测量是用观测点上的数据来进行的，其中应用最多的是气象观 测数据。要实现大范围区域的蒸散测量，遥感技术是可行的途径之一。卫星遥感蒸散测量 从20世纪70年代开始，针对地表水分监测和蒸散测量，利用遥感作为其中的输入参数， 已经产生了众多的蒸散模型和方法，如基于能量平衡的单层模型、双层模型和多层模型， 由Penman(1948)提出的基于遥感数据源的彭曼模型以及Bastiaanssen等(1998)提出的 SEBAL(Surface EnergyBalance，陆面能量平衡模型)模型等。这些方法中，需要气温和风 速等过多非遥感参数，但这些参数难以通过遥感手段获取，限制了这些模型在实际应用中 的可操作性。

发明内容
本发明的目的是提供一种利用遥感技术进行地表蒸散量测量的新方法及其系统。为了实现本发明的目的之一，采用的技术方案如下一种测量地表蒸散量的方法，其步骤包括1)通过数据提取模块从地表实验区已有遥感和气象数据库中提取与蒸散密切相 关的生态参量；2)构建蒸散量测量模块，其中包括一混合型线性双源遥感蒸散模型，具体为根据 已有线性双源遥感蒸散模型，简化其中的裸土蒸散模型和植被蒸散模型，引入经验系数，得 到的模型如下ET = Rn^a0 +ChNDVPT+;2態;1 +，)式中，ET为地表蒸散，Rn为地表净辐
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射，NDVI为归一化植被指数，Tfflax为最高空气温度，Tfflin为最低空气温度，a0, ai; a2和a3为经 验系数；3)通过实验区数据提取模块从地表实验区已有实验数据库提取模型的参数值，通 过回归计算得出模型的经验系数的值；4)通过测量区数据提取模块提取测量区已有遥感和气象数据库中模型的参数，和 步骤3)得到的经验系数都输入模型，得到测量区蒸散量的值。所述步骤1)与蒸散密切相关的生态参量包括太阳短波辐射、空气温度、水汽压差、大气CO2浓度和植被根部土壤含水量。所述步骤2)选择地表净辐射&和空气昼夜温差的倒数l/(Tmax_Tmin)来简化裸土 的蒸散模型，空气昼夜温差的倒数用来表示土壤含水量，同时增加经验性系数来获得简 易裸土蒸散模型
权利要求
一种测量地表蒸散量的方法，其步骤包括1)通过实验区数据提取模块从地表实验区已有遥感和气象数据库中提取与蒸散密切相关的生态参量；2)构建蒸散量测量模块，其中包括一混合型线性双源遥感蒸散模型，具体为根据已有线性双源遥感蒸散模型，简化其中的裸土蒸散模型和植被蒸散模型，引入经验系数，得到的模型如下式中，ET为地表蒸散，Rn为地表净辐射，NDVI为归一化植被指数，Tmax为最高空气温度，Tmin为最低空气温度，a0，a1，a2和a3为经验系数；3)通过实验区数据提取模块从地表实验区已有实验数据库提取模型的参数值，通过回归计算得出模型的经验系数的值；4)通过测量区数据提取模块提取测量区已有遥感和气象数据库中模型的参数，和步骤3)得到的经验系数都输入模型，得到测量区蒸散量的值。FSA00000265831700011.tif
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)与蒸散密切相关的生态参量包 括太阳短波辐射、空气温度、水汽压差、大气CO2浓度和植被根部土壤含水量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)选择地表净辐射Rn和空气昼夜 温差的倒数l/(Tmax-Tmin)来简化裸土的蒸散模型，空气昼夜温差的倒数用来表示土壤含水 量，同时增加经验性系数al来获得简易裸土蒸散模型
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)选择地表净辐射Rn，空气温度 T、空气昼夜温差的倒数1/ (Tmax-Tmin)，同时增加经验系数a2和a3来获得简易植被蒸散模型
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)提取的模型的参数包括地表 蒸散ET，地表净辐射Rn，归一化植被指数NDVI，最高空气温度Tmax，最低空气温度Tmin。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地表为农田地表。
7.一种测量地表蒸散量的系统，其特征在于，包括测量模块，其中包含一蒸散模型；实 验区的数据提取模块，用于根据模型的参数提取实验区气象、遥感数据库的数据；回归计算 模块，用于通过回归计算得出模型的经验系数；测量区数据提取模块，用于根据模型参数提 取测量区气象、遥感数据库的参数，输入蒸散模型，得出测量的蒸散值。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的蒸散模型如下
全文摘要
本发明公开了一种测量地表蒸散量的方法及系统，具体包括。从地表实验区已有遥感和气象数据库中提取与蒸散密切相关的生态参量；根据已有线性双源遥感蒸散模型引入经验系数，得到蒸散模型式中，ET为地表蒸散，Rn为地表净辐射，NDVI为归一化植被指数，Tmax为最高空气温度，Tmin为最低空气温度，a0，a1，a2和a3为经验系数；从地表实验区已有实验数据库提取模型的参数值，通过回归计算得出模型的经验系数的值；提取测量区已有遥感和气象数据库中模型的参数，连同经验系数都输入模型，得到测量区蒸散量的值。本发明的测量方法基于混合型线性双源遥感蒸散模型，既有明确的物理基础，又具有输入参数少、简单、灵活、易于操作等优点。
文档编号G01N33/24GK101957360SQ20101027908
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者姚云军, 张宁, 秦其明, 赵少华 申请人:北京大学