[发明专利]一种基于土壤水分亏缺的农业干旱监测方法

权利要求书

1.一种基于土壤水分亏缺的农业干旱监测方法，其特征是在于，包括如下步骤：

步骤(1)，计算一个时间周期内的遥感土壤水分数据均值；

步骤(2)，估算33kpa、1500kpa时的土壤含水量；

步骤(3)，顾及土壤收缩特性和土壤耗水系数，计算土壤可用含水量；

步骤(3)中计算土壤可用含水量具体包括以下子步骤：

步骤(31)，针对膨胀土的土壤收缩特性，计算土壤收缩因子，当粘土含量大于40％时，可用含水量高估部分与粘土含量成正相关，假设高估部分与粘土含量成线性正相关，因此，土壤收缩因子公式如下：

其中，q为土壤收缩因子，C为粘土含量，γ为可用含水量的高估部分关于粘土含量的比值；

步骤(32)，针对作物在临界含水量停止吸水现象，计算土壤耗水因子，p为土壤耗水因子，计算公式如下：

其中，α_p为回归常数，β_p为回归常数，ET0为潜在蒸散发，单位为cm·d^-1，No_cg为作物类型；

步骤(33)，结合土壤收缩因子和土壤耗水因子，计算改进的可用含水量，公式如下：

θ_awc＝p(θ_fc-θ_wp)＝(θ₃₃-θ₁₅₀₀)p/q (11)

其中，θ₁₅₀₀为1500千帕时的含水量，θ₃₃为33千帕时的含水量；

步骤(4)，结合土壤水分均值、田间持水量、可用含水量，计算改进的土壤水分亏缺农业干旱监测指数，记为mSWDI；

步骤(5)，根据步骤(4)得到的mSWDI分值判断农业干旱程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于土壤水分亏缺的农业干旱监测方法，其特征在于：所述步骤(2)中估算33kpa、1500kpa时的土壤含水量，具体实现方式如下，

结合土壤顶层粘土含量、沙含量和有机碳含量，计算33kpa、1500kpa时的土壤含水量，计算公式如下：

其中，S代表土壤顶层沙含量，C代表粘土含量，OM代表有机碳含量；θ₁₅₀₀为1500千帕时的含水量，θ₃₃为33千帕时的含水量，近似代表田间持水量，且含水量为体积含水量。

3.根据权利要求1所述的一种基于土壤水分亏缺的农业干旱监测方法，其特征在于：步骤(4)中计算mSWDI的具体实现方式如下，

结合步骤(1)-(3)计算的土壤水分均值、田间持水量、可用含水量，mSWDI计算如下：

其中，θ为一个周期的土壤水分均值，θ_fc为田间持水量，θ_awc为可用含水量。

4.根据权利要求1所述的一种基于土壤水分亏缺的农业干旱监测方法，其特征在于：步骤(5)判断干旱程度的具体方式为，以0为阈值，mSWDI大于0表示有可用的土壤含水量供给于作物吸收，未发生干旱；mSWDI小于0表示可用含水量低于作物临界含水量，即发生农业干旱，且分值越低表示旱情越严重。