【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤蒸发比确定，具体涉及一种土壤瞬时蒸发比的确定方法及装置。
技术介绍
1、土壤蒸发比定义为潜热通量和可用总能量的比值，是估算蒸散发的关键变量，同时，还作为衡量陆地表面能量分配的诊断指标，土壤蒸发比表示在地表达到平衡温度时，可用能量在潜热通量和显热通量间的分配情况，因此确定土壤蒸发比对于气候演变、农业应用和水资源管理等研究具有重要意义。
2、传统的土壤蒸发比确定方法主要是基于点或田间尺度的观测，由于需要一系列不易获取的参数作为辅助及不连续的空间测量，无法避免误差累积。
3、因此，如何准确地确定土壤瞬时蒸发比，是本领域技术人员有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中确定土壤瞬时蒸发比需要的参数过多，确定结果误差较大的技术问题。
2、为实现上述技术目的，一方面，本专利技术提供了一种土壤瞬时蒸发比的确定方法，该方法包括：
3、获取地面数据，所述地面数据包括地面涡度数据和地面遥感数据；
4、基于所述地面数据和地表通量均衡模型确定初始土壤日均蒸发比；
5、基于所述初始土壤日均蒸发比确定三角形模型中裸土的干边温度；
6、对所述干边温度进行优化得到最终干边温度值；
7、将所述最终干边温度值输入到三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比。
8、进一步地，所述初始土壤日均蒸发比具体通过如下公式进行确定：
9、
10、rh＝es(t
11、式中，efsfe为初始土壤日均蒸发比，rh为日均相对湿度，δ(ta)为日均空气温度(ta)的函数也即饱和水汽压曲线的斜率，γ为湿度常数，es(td)为日均露点温度(td)下的饱和水汽压，es(ta)为日均空气温度下的饱和水汽压。
12、进一步地，所述三角形模型中裸土的干边温度具体通过如下公式进行确定：
13、
14、φi＝(1-tvdii)(φmax，i-φmin，i)+φmin，i
15、
16、tsmax，i＝tsmax+fc，i(tw-tsmax)
17、式中，efsfe为初始土壤日均蒸发比，φi为反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量，δ(ta1)为瞬时空气温度(ta1)的函数，γ为湿度常数，tvdii为温度-植被干旱指数，φmax，i为定值1.26，φmin，i为φmax，i和fc，i的乘积，ts，i为土壤温度和植被温度的加权和，tw为裸土的湿边温度，tsmax，i为目标像元的干边温度，tsmax为裸土的干边温度，fc，i为像元i的植被覆盖度。
18、进一步地，具体通过如下公式对干边温度进行优化：
19、tsmax，new＝345.05cos(0.57sz-0.05)
20、式中，tsmax，new为最终干边温度值，sz为太阳天顶角，其中，各系数是通过所述干边温度和太阳天顶角校准得到。
21、进一步地，所述将所述最终干边温度值输入到三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比，具体包括：
22、基于像元i的裸土温度、湿边温度和最终干边温度值确定修正后的温度-植被干旱指数；
23、根据修正后的温度-植被干旱指数确定出裸地像元中反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量；
24、根据所述裸地像元中反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量、植被像元中反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量确定出土壤的反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量φi；
25、将所述φi输入至三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比。
26、进一步地，具体通过如下公式得到修正后的温度-植被干旱指数：
27、
28、式中，mtvdii为像元i的修正后的温度-植被干旱指数，tsoil，i为像元i的裸土温度，tw为裸土的湿边温度，tsmax，new为最终干边温度值。
29、进一步地，具体通过如下公式确定反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量φi：
30、φi＝(1-fc，i)φsoil，i+fc，iφcanopy，i
31、式中，fc，i为像元i的植被覆盖度，φsoil，i为裸地像元中反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量，φcanopy，i为植被像元中反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量。
32、另一方面，本专利技术还提供了一种土壤瞬时蒸发比的确定装置，所述装置包括：
33、获取模块，用于获取地面数据，所述地面数据包括地面涡度数据和地面遥感数据；
34、第一确定模块，用于基于所述地面数据和地表通量均衡模型确定初始土壤日均蒸发比；
35、第二确定模块，用于基于所述初始土壤日均蒸发比确定三角形模型中裸土的干边温度；
36、优化模块，用于对所述干边温度进行优化得到最终干边温度值；
37、第三确定模块，用于将所述最终干边温度值输入到三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比。
38、本专利技术提供的一种土壤瞬时蒸发比的确定方法及装置，与现有技术相比，本方法先获取地面数据，所述地面数据包括地面涡度数据和地面遥感数据；然后基于所述地面数据和地表通量均衡模型确定初始土壤日均蒸发比；接着基于所述初始土壤日均蒸发比确定三角形模型中裸土的干边温度；然后对所述干边温度进行优化得到最终干边温度值；最后将所述最终干边温度值输入到三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比。降低了确定土壤瞬时蒸发比的误差，提升了土壤瞬时蒸发比的准确度。
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1.一种土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述初始土壤日均蒸发比具体通过如下公式进行确定：
3.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述三角形模型中裸土的干边温度具体通过如下公式进行确定：
4.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，具体通过如下公式对干边温度进行优化：
5.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述将所述最终干边温度值输入到三角形模型中得到土壤瞬时蒸发比，具体包括：
6.如权利要求5所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，具体通过如下公式得到修正后的温度-植被干旱指数：
7.如权利要求5所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，具体通过如下公式确定反映空气动力学和地表阻抗信息的无量纲变量φi：
8.一种土壤瞬时蒸发比的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
【技术特征摘要】
1.一种土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述初始土壤日均蒸发比具体通过如下公式进行确定：
3.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，所述三角形模型中裸土的干边温度具体通过如下公式进行确定：
4.如权利要求1所述的土壤瞬时蒸发比的确定方法，其特征在于，具体通过如下公式对干边温度进行优化：
5.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文彬，时晓蕊，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：
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