[發明專利]基于遙感的流域植被生態系統旱季耗水量估算方法

在審

• 申請號: 201611026457.5
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106650238A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 趙捷;徐宗學;趙煥
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11465
• 代理人: 王鵬

1.一種基于遙感的流域植被生態系統旱季耗水量估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：數據獲取

獲取目標流域至少一年來日平均降雨量、日平均雪蓋厚度、歸一化植被指數旬值、日平均徑流數據、研究區域經緯度五類數據；

步驟二：數據切割及格式統一

將所獲得的五類數據進行數據格式統一，并將數據覆蓋范圍轉換為研究區域；

步驟三：作圖法求流域植被旱季耗水量

(1)基于步驟二中得到的數據，求取逐日流域平均降雨量P

其中，p_i,j為研究區域內任一柵格的日降雨量，n為研究區域內所有的柵格數；

(2)求取逐日流域平均凈雨P_E,d

P_E,d＝P-E_i

其中，E_i為植被冠層截留量；

(3)基于步驟二中得到的日平均雪蓋厚度，求取逐日流域平均融雪水SW_d,i

其中，H_s是雪蓋厚度，ρ_s是積雪密度，ρ_w是融雪水密度，下標i表示第i天，i+1表示第i+1天，以此類推；

(4)基于P_E,d和SW_d,i求和，獲得逐日流域平均降水，累加逐日流域平均降水，獲得流域累積降水，即流域累積入流量，并繪制流域累積入流量曲線；

(5)基于步驟一中收集的日平均徑流數據，求和獲得流域多年徑流量R，根據水量平衡原理，多年累積入流量減去多年徑流量即為多年耗水量，根據下式計算流域日平均耗水量E_ta，繪制流域日平均耗水直線：

式中，N為研究時段的總天數；

(6)計算流域旱季日平均耗水量，繪制流域旱季日平均耗水直線：

式中，E_td是流域旱季日平均耗水量，F_a和F_d分別是流域年平均植被蓋度和流域旱季平均植被蓋度；V是歸一化植被指數旬值，V_n和V_x分別為一個區域的歸一化植被指數的最小值和最大值；

用(6)中獲得的流域旱季日平均耗水直線的平行線切(4)中獲得的流域累積入流量曲線，求取兩根切線之間的距離，即可得該年流域植被生態系統旱季耗水量Sr。

2.如權利要求1所述的基于遙感的流域植被生態系統旱季耗水量估算方法，其特征在于，所述步驟一中，日平均降雨量數據的時間分辨率為3小時，空間分辨率為11km，數據覆蓋范圍為全國；日平均雪蓋厚度數據時間分辨率為1天，空間分辨率為25km，數據覆蓋范圍為全國；歸一化植被指數旬值的時間分辨率為8天，空間分辨率為1km，數據覆蓋范圍為全國；日平均徑流數據的時間分辨率為1天；研究區域經緯度空間分辨率為1km。

3.如權利要求2所述的基于遙感的流域植被生態系統旱季耗水量估算方法，其特征在于，所述步驟二中，根據研究區域的經緯度范圍，確定研究區域內的所有柵格，將日平均降雨量、日平均雪蓋厚度、歸一化植被指數旬值均轉化為txt格式，數據覆蓋范圍也由全國轉換為研究區域。

4.如權利要求1所述的基于遙感的流域植被生態系統旱季耗水量估算方法，其特征在于，所述步驟(2)中，E_i取1.6；所述步驟(6)中，V_n和V_x分別取0.15和0.85。