[發明專利]一種融合土壤物理性質與遙感數據的地表土壤含水量反演方法

在審

• 申請號: 202210040047.5
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114461971A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 盧獻健;晏紅波;韋晚秋;梁月吉;甘磊;黎振寶
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種融合土壤物理性質與遙感數據的地表土壤含水量反演方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：確定所述方法需要的氣象站點數據、土工數據以及遙感數據，構建輸入數據集；

步驟2：計算植被覆蓋指數FVC，并與歸一化后的地表溫度T*，構建歸一化特征空間T*-FVC；

步驟3：基于歸一化特征空間T*-FVC計算并獲取下墊面的土壤含水量相對指標M₀；

步驟4：建立土壤飽和體積含水量與土壤孔隙率的關系，根據土壤孔隙率確定土壤飽和體積含水量，并將土壤飽和體積含水量、植被萎蔫點地表土壤含水量與所述步驟3得到的M₀聯合反演地表土壤含水量；

所述步驟4中，包括以下步驟：

步驟401、首先依據土壤孔隙比求出對應的土壤孔隙率n，計算公式如下：

其中，e表示土工數據采集點的實測土壤孔隙比；

步驟402、計算土壤容重r，計算公式如下：

r＝d-d·n

其中，d為土工數據采集點土樣的土壤比重；

步驟403、根據步驟402得到的土壤容重r與步驟401得到的土壤孔隙率n計算出土壤飽和質量含水量KSSM_q-sat，計算公式如下：

步驟404、把土壤飽和質量含水量KSSM_q-sat換算成土壤飽和體積含水量KSSM_v-sat，計算公式如下：

步驟405、對土壤孔隙率n與步驟404計算的土壤飽和體積含水量KSSM_v-sat作最小二乘擬合，建立土壤飽和體積含水量與土壤孔隙率的統計模型，如下公式所示：

其中，為根據土壤孔隙率計算的土壤飽和體積含水量；n為土壤孔隙率；a₀和b₀分別為通過最小二乘擬合得到的經驗系數；

步驟406、將步驟405得到的土壤飽和體積含水量、植被萎蔫點地表土壤體積含水量與所述步驟3得到的M₀聯合反演地表土壤體積含水量，計算公式如下：

其中，KSSM表示地表土壤體積含水量(m³/m³)；和KSSM_res分別表示土壤飽和體積含水量和植被萎蔫點地表土壤體積含水量(m³/m³)；M₀由特征空間T*-FVC計算得到。

2.根據權利要求1所述的土壤含水量反演方法，其特征在于，所述步驟1中，所述輸入數據包括氣象站點數據、土工數據以及遙感數據；

步驟101、優選地，所述氣象站點數據包括地表溫度、土壤含水量；

步驟102、優選地，所述土工數據包括土壤采樣深度、土壤孔隙比、土壤容重、土壤類型、土壤飽和度以及土壤飽和體積含水量以及植被萎蔫點地表土壤體積含水量；

步驟103、優選地，所述遙感數據包括歸一化植被指數、地表溫度、TRMM數據。