一种蒸发比观测的时空拓展技术
专利汇可以提供一种蒸发比观测的时空拓展技术专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 蒸发 比观测的 时空 拓展技术，其是基于原始 温度 -植被盖度特征空间估算 土壤 蒸发效率的理念，发现了土壤蒸发效率计算所涉及干、湿点的季节性变化，使用余弦函数重新定义了模型的干、湿边界，并采用蒸发比实测数据校准的方式获得了干边参数的最优解，最终使用Priestley-Taylor公式完成了蒸发比的估算。本发明中：干点与湿点可以使用余弦函数拟合的方式获得，并且实测数据校准可以获得统计意义上的最优干点参数；晴天条件下单 站点 的蒸发比估算结果较传统方法 精度 一致或有所提高，晴天校准的参数可以直接应用到部分有 云 条件下，并且所有天气条件下估算的精度与晴天条件下无显著差异，从而实现了蒸发比的时间连续估算。，下面是一种蒸发比观测的时空拓展技术专利的具体信息内容。
1.一种蒸发比观测的时空拓展技术,其特征在于，包含：
步骤1获取研究区的遥感影像数据与通量观测数据；
步骤2对遥感影像进行处理，得到计算蒸发比所需的输入变量；
步骤3获得基于温度-植被盖度特征空间计算土壤蒸发效率所需的输入数据，并构建计算土壤蒸发效率的算法表达式；
步骤4对土壤蒸发效率的算法表达式中的干、湿点参数进行年尺度的拟合，得到适用于整个研究区的干点和湿点参数；
步骤5对拟合得到的干点参数进行蒸发比估算精度最高的干点参数；
步骤6将最优的干点参数带入到蒸发比的求解中，得到相应研究区的蒸发比的时空连续分布。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于：
在步骤1中，获取研究区的遥感影像数据，具体包括MOD03定标定位数据，MOD06_L2光学云厚度数据、MOD07_L2大气剖面数据、MOD11A1地表温度数据以及MOD13A2植被指数数据；获取研究区的潜热通量与感热通量数据。
3.根据权利要求2所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，在步骤2中的对遥感影像进行处理，得到计算蒸发比所需的输入变量，其包括研究区太阳高度角平均值、地表温度、植被盖度、空气温度，所述变量需要经过分辨率一致处理，获得预设分辨率的输入数据；对研究区的潜热通量与感热通量数据进行处理，包括瞬时观测数据提取与质量控制并计算蒸发比。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，所述步骤3中，计算蒸发比需要先计算土壤蒸发效率SEE，SEE直接从地表温度-植被指数特征空间模型中估算，计算每张遥感影像指定像元SEE的算法表达式为：
式中，Ts,max表示裸土最高温度，为裸土干点；Ts,min表示裸土最低温度，是裸土湿点，Ts,i为混合像元的裸土温度；
其中，混合像元的地表温度LSTi是由Ts,i与植被温度(Tv,i)通过植被盖度fc,i加权获得，Ts,i的算法表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，在步骤4中，其计算方法为：
4.1所述步骤对特征空间的裸土干点Ts,max与湿点Ts,min进行年尺度的优化，使其适用于不同天气条件，算法表达式为：
Tsmax,j＝Amaxcos(amaxθj+bmax) (3)
Tsmin,j＝Amincos(aminθj+bmin)
Tmin,j＝min(Tsmin,j,Tsmin,j′)
式中，j代表输入晴天影像的儒略日，θj代表输入影像太阳高度角的平均值，Amax、amax、bmax，Amin、amin、bmin分别表示裸土干点与湿点的拟合参数。
4.2在特征空间框架下，使用土壤蒸发效率计算蒸发比的方法遵循Priestley-Taylor公式，算法表达式为：
式中，Δi为饱和水气压随温度变化的斜率，γ为干湿表常数，为0.658 hPa℃-1。
4.3通过SEE估算 算法表达为：
4.4干点的确定，是采用实测数据驱动的方式，设Amax为未知参数，通过校准获得蒸发比估计值与实测值相差最小的Amax，算法表达式为：
式中，下标i,j表示第j天第i个像元，n为晴天数目，EF'i,j表示蒸发比的估计值，EFi,j为相应的实测值，基于上式可获得每个站点的最优参数Amax。
6.根据权利要求5所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，步骤5中包括：
5.1基于特征空间框架进行干点优化以及实测值校准时，需要满足土壤蒸发效率的基本物理属性，表达为：
0≤SEE≤1 (7)
Tmin,j
5.2基于公式(1)-(6)与约束(7)，使每个站点都获得使该站点蒸发比估计值与实测值差值最小的Amax，将晴天每个站点校准的Amax通过公式(1)、(2)、(4)与(5)应用到该站点所有天气条件下蒸发比的求解，以实现蒸发比估算的时间连续性。
7.根据权利要求6所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，步骤5中包括：
基于步骤5.2，将一个站点获得的最优Amax应用到其他站点蒸发比的求解，由于蒸发比的求解结果与原始站点校准产生的最优Amax差别不大，借助一个站点校准估算整个研究区的蒸发比，以实现蒸发比估算的空间连续性。
8.根据权利要求1所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，其中步骤4中的土壤蒸发效率计算所涉及干、湿点的季节性变化，是使用余弦函数定义模型的干、湿边界，其干点与湿点是使用余弦函数拟合的方式获得。
9.根据权利要求1所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，其中步骤4中是利用实测数据校准获得统计意义上的最优干点参数。
10.根据权利要求1所述的一种蒸发比观测的时空拓展技术，其特征在于，在步骤6是使用Priestley-Taylor公式完成蒸发比的估算。
一种蒸发比观测的时空拓展技术
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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