[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于遙感數(shù)據(jù)的土壤風(fēng)力侵蝕監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710288175.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107145848B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹(shù)東;丁建麗;劉素紅;吳太夏;王玉娟;占玉林;陳云坪;王楠;宋雨倫;翟涌光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍

1.一種基于遙感數(shù)據(jù)的土壤風(fēng)力侵蝕監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)區(qū)域的遙感影像，根據(jù)所述遙感影像獲取所述目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境遙感參數(shù)；

根據(jù)所述環(huán)境遙感參數(shù)利用風(fēng)蝕氣候因子優(yōu)化模型獲取所述目標(biāo)區(qū)域不同特征的下墊面在不同的監(jiān)測(cè)時(shí)空尺度下的風(fēng)蝕氣候因子；

根據(jù)所述風(fēng)蝕氣候因子和所述環(huán)境遙感參數(shù)利用土壤風(fēng)蝕量估算優(yōu)化模型獲取所述目標(biāo)區(qū)域不同特征的下墊面在所述不同的監(jiān)測(cè)時(shí)空尺度下的土壤風(fēng)蝕量；

所述環(huán)境遙感參數(shù)包括：下墊面質(zhì)地、土壤濕度、降水量、潛在蒸發(fā)量和植被覆蓋度。

所述風(fēng)蝕氣候因子優(yōu)化模型為獲取所述風(fēng)蝕氣候因子；

式中：RC_we表示所述風(fēng)蝕氣候因子，s表示監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)，u表示2米高處所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的平均風(fēng)速，ETP_i表示所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的潛在蒸發(fā)量，P_i表示所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的降水量；

所述土壤風(fēng)蝕量估算優(yōu)化模型為式中：RE表示土壤風(fēng)蝕量，m表示約束系數(shù)，0＜m＜1，E₀表示參考土壤在無(wú)覆蓋下的單位風(fēng)蝕因子下的風(fēng)蝕量，C_we表示所述風(fēng)蝕氣候因子，K表示經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K＞0，C_t表示所述目標(biāo)區(qū)域的植被覆蓋度；

所述方法還包括：利用公式m＝m₁×m₂×m₃×m₄獲取所述約束系數(shù)；

式中：m₁表示土地類(lèi)型約束系數(shù)，m₂表示下墊面質(zhì)地約束系數(shù)，m₃表示土壤濕度約束系數(shù)，m₄表示土壤表層覆蓋約束系數(shù)，其中m₁、m₂、m₃、m₄的取值均為0到1之間的常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的遙感影像獲取所述土地類(lèi)型約束系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的遙感影像，利用衛(wèi)星反演技術(shù)獲得所述目標(biāo)區(qū)域的降水量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的瞬時(shí)潛在蒸發(fā)量，根據(jù)所述瞬時(shí)潛在蒸發(fā)量獲取所述目標(biāo)區(qū)域在監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)的潛在蒸發(fā)量。

5.一種基于遙感數(shù)據(jù)的土壤風(fēng)力侵蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

遙感數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的遙感影像，根據(jù)所述遙感影像獲取所述目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境遙感參數(shù)；

風(fēng)蝕氣候因子獲取單元，用于根據(jù)所述環(huán)境遙感參數(shù)利用風(fēng)蝕氣候因子優(yōu)化模型獲取所述目標(biāo)區(qū)域不同特征的下墊面在不同的監(jiān)測(cè)時(shí)空尺度下的風(fēng)蝕氣候因子；

土壤風(fēng)蝕量監(jiān)測(cè)單元，用于根據(jù)所述風(fēng)蝕氣候因子和所述環(huán)境遙感參數(shù)利用土壤風(fēng)蝕量估算優(yōu)化模型獲取所述目標(biāo)區(qū)域不同特征的下墊面在所述不同的監(jiān)測(cè)時(shí)空尺度下的土壤風(fēng)蝕量；

所述環(huán)境遙感參數(shù)包括：下墊面質(zhì)地、土壤濕度、降水量、潛在蒸發(fā)量和植被覆蓋度；

所述風(fēng)蝕氣候因子優(yōu)化模型為獲取所述風(fēng)蝕氣候因子；

式中：RC_we表示所述風(fēng)蝕氣候因子，s表示監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)，u表示2米高處所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的平均風(fēng)速，ETP_i表示所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的潛在蒸發(fā)量，P_i表示所述監(jiān)測(cè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的降水量；

所述土壤風(fēng)蝕量估算優(yōu)化模型為式中：RE表示土壤風(fēng)蝕量，m表示約束系數(shù)，0＜m＜1，E₀表示參考土壤在無(wú)覆蓋下的單位風(fēng)蝕因子下的風(fēng)蝕量，C_we表示所述風(fēng)蝕氣候因子，K表示經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K＞0，C_t表示所述目標(biāo)區(qū)域的植被覆蓋度；

所述系統(tǒng)還包括約束系數(shù)獲取單元：利用公式m＝m₁×m₂×m₃×m₄獲取所述約束系數(shù)；

式中：m₁表示土地類(lèi)型約束系數(shù)，m₂表示下墊面質(zhì)地約束系數(shù)，m₃表示土壤濕度約束系數(shù)，m₄表示土壤表層覆蓋約束系數(shù)，其中m₁、m₂、m₃、m₄的取值均為0到1之間的常數(shù)。