[發明專利]基于SEBAL-HJ模型的農作物生物量反演方法

有效

• 申請號: 201210147296.0
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102650587A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 蘇偉;黃健熙;劉睿;張靜瀟;張超
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種基于SEBAL-HJ模型的農作物生物量反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取研究區的HJ-1?CCD、熱紅外影像IRS和高程數據DEM，對影像進行幾何精校正；

S2：反演地表反照率、歸一化植被指數NDVI、比值植被指數SR、地表比輻射率，并反演地表溫度；

S3：根據步驟S2的反演結果計算凈輻射通量，并在此基礎上進一步計算土壤熱通量；

S4：結合氣象數據，通過循環遞歸求算感熱通量；

S5：計算蒸發比系數，通過時空尺度擴展得到日蒸散量；

S6：基于植被指數NDVI、SR反演光合有效輻射吸收比率fPAR；

S7：根據步驟S5的日蒸散量反演結果和步驟S6的fPAR反演結果，結合氣象數據反演凈初級生產力NPP；

S8：將NPP參數進行時空尺度擴展，得到整個生長季內時空連續的NPP參數，對時空重構后的NPP累加得到農作物生物量。

2.如權利要求1所述的基于SEBAL-HJ模型的農作物生物量反演方法，其特征在于，所述步驟S2中地表參量反演的過程具體包括：

S2.1：基于HJ-1?CCD影像反演地表反照率；

S2.2：利用HJ-1?CCD影像計算歸一化植被指數NDVI、比值植被指數SR；

S2.3：利用歸一化植被指數NDVI計算地表比輻射率ε_λ，公式為ε_λ=1.009+0.047ln^NDVI；

S2.4：用普適性單通道法反演地表溫度，具體包括：

A2：獲取大氣水汽含量ω；

B2：利用HJ-1IRS第四波段計算星上亮溫T₀，其中K₁=2hc²λ^-5，K₂=hck^-1λ^-1，L為輻亮度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，λ為波長，k為波爾茲曼常量；

C2：由A2和B2所求量計算地表溫度，公式如下：

TS=γ(λ,T0){ϵλ-1[ψ1(λ,ω)Lλsensor+ψ2(λ,ω)+ψ3(λ,ω)]}+σ(λ,T0)]]>

其中，γ(λ,T0)=[C2LλsensorT02(λ4C1Lλsensor+λ-1)]-1δ(λ,T0)=-γ(λ,T0)Lλsensor+T0]]>

ψ1(λ,ω)=1τ(λ,ω),]]>ψ2(λ,ω)=-L↓(λ,ω)-L↑(λ,ω)τ(λ,ω),]]>ψ₃(λ，ω)=L^↓(λ，ω)

T_S為地表溫度，T₀為星上亮溫，單位為K，為星上輻亮度，ε_λ為地表比輻射率，τ(λ,ω)為大氣透射率，λ為波長，γ(λ，T₀)、σ(λ，T₀)是普朗克公式進行線性展開有關的變量，ψ₁(λ，ω)、ψ₂(λ，ω)、ψ₃(λ，ω)是依賴于波長和水汽含量的變量，L^↑(λ，ω)、L^↓(λ，ω)分別為大氣上、下行輻射，單位均為W·m^-2·sr^-1·μm^-1。