[發明專利]流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法

無效

• 申請號: 201110324983.0
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102354348A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 張萬昌;陳炯峰
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.一種流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法，包括以下步驟：

A)數據準備；

B)構建流域土壤濕度同化觀測算子；

C)構建分布式水文模型同化平臺；

D)構建基于分布式水文模型和粒子濾波同化算法的流域土壤濕度遙感數據同化方案。

2.根據權利要求1所述的流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法，其特征在于步驟A)中，所述數據準備包括水文、氣象數據、DEM數據、植被、土壤參數庫、流域土地利用/覆被和土壤類型的下墊面參數數據、衛星影像數據以及逐日徑流和土壤濕度實測數據。

3.根據權利要求2所述的流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法，其特征在于步驟B)中，采用MODIS影像和主動微波ASAR主動微波數據構建了流域土壤濕度同化觀測算子。

4.根據權利要求3所述的流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法，其特征在于步驟C)中，在水文模型的框架基礎上構建流域土壤濕度遙感數據同化平臺。

5.根據權利要求4所述的流域尺度土壤濕度遙感數據同化方法，其特征在于步驟C)中，在土壤水分傳輸中，考慮了重力和吸附力的Richard’s方程用于描述土壤剖面的縱向不飽和土壤水分運動，數值解法采用有限差分法；

Richard’s基于以下兩個方程推導，不飽和土壤水通量定律Buckingham-Darcy方程(公式1)和連續方程(公式2)：

Buckingham-Darcy方程：

q=-K(h)(∂h∂z+1)---(1)]]>

其中q是不飽和水流通量，h是土壤水基質勢，K(h)是水力傳導度，z是垂直方向的深度；

連續方程：

∂θ∂t+∂q∂z=0---(2)]]>

基于垂向流的假設，公式2的q由公式1替換，求得解即為一維Richard’s方程表達式：

∂θ∂t=∂∂z(K(h)∂h∂z)+∂K(h)∂z---(3)]]>

其中t是時間，θ是土壤體積含水量。