[發明專利]基于GF-1和Landsat-8結合的作物蒸散發遙感反演方法和系統

在審

• 申請號: 201810686711.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108875237A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 李賀;黃翀;劉慶生;劉高煥
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

1.一種基于GF-1和Landsat-8結合的區域作物蒸散發遙感反演方法，其特征在于，包括：

獲取目標區域的高分一號衛星GF-1數據和陸地衛星-8 Landsat-8數據，并根據所述GF-1數據和所述Landsat-8數據反演得到地表關鍵參數；

基于所述地表關鍵參數，利用地表能量平衡模型SEBAL得到均勻地表與大氣間的熱通量交換數據；

基于所述熱通量交換數據，利用能量平衡模型TSEB進行分解，得到植被冠層熱通量交換數據和土壤熱通量交換數據；

根據所述植被冠層熱通量交換數據以及所述土壤熱通量交換數據進行計算，得到瞬時蒸散發量；

將所述瞬時蒸散發量進行時間日尺度轉換，得到所述目標區域的日蒸散發量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述Landsat-8數據包括陸地成像儀的Landsat-8 OLI數據和的熱紅外傳感器的Landsat-8 TIRS數據，所述根據所述GF-1數據和所述Landsat-8數據反演得到地表關鍵參數的步驟，包括：

根據所述GF-1數據進行葉面積指數反演，得到葉面積指數；

根據所述Landsat-8 OLI數據反演得到歸一化植被指數、地表反照率以及地表比輻射率，并根據所述Landsat-8 TIRS數據反演得到地表溫度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述GF-1數據進行葉面積指數反演，得到葉面積指數的步驟，包括：

基于所述GF-1數據，利用PROSAIL輻射傳輸模型采用查找表方法進行葉面積指數反演，得到所述葉面積指數。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述Landsat-8 TIRS數據反演得到地表溫度的步驟，包括：

基于單窗算法，根據所述Landsat-8 TIRS數據進行地表溫度反演，得到所述地表溫度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述植被冠層熱通量交換數據以及所述土壤熱通量交換數據進行計算，得到瞬時蒸散發量的步驟，包括：

獲取植被冠層潛熱通量的初始值；

根據能量平衡規則對所述植被冠層熱通量交換數據、所述土壤熱通量交換數據以及所述初始值進行迭代計算，得到瞬時蒸散發量。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取植被冠層潛熱通量的初始值的步驟，包括：

基于所述植被冠層熱通量交換數據，根據Priestley–Taylor公式計算所述植被冠層潛熱通量的初始值。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述地表關鍵參數，利用地表能量平衡模型SEBAL得到均勻地表與大氣間的熱通量交換數據的步驟，包括：

基于所述地表關鍵參數，利用所述地表能量平衡模型SEBAL得到地表凈輻射通量、感熱通量和土壤熱通量。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述熱通量交換數據，利用能量平衡模型TSEB進行分解的步驟包括：

將所述地表凈輻射通量分解為土壤凈輻射通量和植被冠層凈輻射通量；

以及，

將所述感熱通量分解為土壤感熱通量和植被冠層感熱通量。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述地表關鍵參數，利用地表能量平衡模型SEBAL得到感熱通量的步驟，包括：

基于所述地表溫度，并利用所述地表能量平衡模型SEBAL對空氣動力學阻抗進行迭代計算，得到所述感熱通量。

10.一種基于GF-1和Landsat-8結合的作物蒸散發遙感反演系統，其特征在于，包括：

數據獲取模塊，用于獲取目標區域的高分一號衛星GF-1數據和陸地衛星-8 Landsat-8數據，并根據所述GF-1數據和所述Landsat-8數據反演得到地表關鍵參數；

SEBAL模型計算模塊，用于基于所述地表關鍵參數，利用地表能量平衡模型SEBAL得到均勻地表與大氣間的熱通量交換數據；

TSEB模型分解模塊，用于基于所述熱通量交換數據，利用能量平衡模型TSEB進行分解，得到植被冠層熱通量交換數據和土壤熱通量交換數據；

TSEB模型計算模塊，用于根據所述植被冠層熱通量交換數據以及所述土壤熱通量交換數據進行計算，得到瞬時蒸散發量；

轉換模塊，用于將所述瞬時蒸散發量進行時間日尺度轉換，得到所述目標區域的日蒸散發量。