[发明专利]一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法

权利要求书

1.一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用地面观测数据、NCEP再分析资料、DEM数据、地表反照率，建立地面气压空间化模型；

步骤2：基于地面气压空间化模型，以水平面上湿洁大气可能辐射、起伏地形下湿洁大气可能辐射为起始数据，建立起伏地形下太阳辐射日总量计算模型，将起伏地形下太阳辐射日总量带入SEBAL模型，替换SEBAL模型中计算辐射的相应部分，得到起伏地形下日蒸散。

2.根据权利要求1所述一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法，其特征在于，步骤1之前还包括：考虑水汽、云量等大气因素，提取复杂下垫面参数，将复杂下垫面参数作为研究区域，利用TM工具、MODIS遥感数据，提取研究区域复杂下垫面的地表反照率、NDVI、地表比辐射率、地表温度；利用DEM数据计算坡度、坡向和地形遮蔽度，利用地面观测数据、土地利用数据计算地表动力学参数。

3.根据权利要求2所述一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法，其特征在于，步骤1中建立地面气压空间化模型具体为：依据压高公式，以NCEP海平面气压为初始场，考虑海拔高程、气温因素对地面气压的影响，采用常规气象站观测资料拟合模型系数，加密站观测资料验证模型精度，完成建立地面气压空间化模型，利用地面气压空间化模型来推算地面气压；

所述地面气压空间化模型为：

p＝p₀(1+a*Z/T)^-b

式中，p为地面气压，单位hPa；p₀为海平面气压，单位hPa，使用NCEP海平面气压再分析资料，Z为海拔高度，单位m；T为地面气温；a，b为回归系数。

4.根据权利要求3所述一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法，其特征在于，步骤2具体为：

步骤2.1：基于地面气压空间化模型，计算水平面上湿洁大气直接辐射、起伏地形下湿洁大气直接辐射；

步骤2.2：计算水平面上湿洁大气散射辐射、起伏地形下湿洁大气散射辐射；

步骤2.3：根据水平面上湿洁大气直接辐射、水平面上湿洁大气散射辐射得到水平面上湿洁大气可能辐射；根据起伏地形下湿洁大气直接辐射、起伏地形下湿洁大气散射辐射得到起伏地形下湿洁大气可能辐射；

步骤2.4：以水平面上湿洁大气可能辐射、起伏地形下湿洁大气可能辐射为起始数据，计算起伏地形下湿洁大气太阳直接辐射、起伏地形下湿洁大气太阳散射辐射、起伏地形下湿洁大气太阳反射辐射；得到起伏地形下太阳辐射日总量；

步骤2.5：将起伏地形下太阳辐射日总量带入SEBAL模型，替换SEBAL模型中计算辐射的相应部分，得到起伏地形下日蒸散。

5.根据权利要求4所述一种基于改进太阳辐射日总量的SEBAL日蒸散估算方法，其特征在于，步骤2.1具体为，根据Iqbal Model C模型，在干洁大气的基础上加入了水汽的影响，得到水平面上湿洁大气直接辐射I_b：

起伏地形下湿洁大气直接辐射I_bαβ：

其中，0.9751为折算系数，光谱间隔为0.3–3μm，(1/ρ)²为日地距离订正系数；I₀为太阳常数；τ_r为空气分子Rayleigh散射透射率，无量纲；τ_o为臭氧吸收透射率，无量纲；τ_g为二氧化碳、氧气等均一混合气体的吸收透射率，无量纲；τ_w为水汽吸收透射率，无量纲；Z_θ为太阳天顶角；假设气溶胶离子散射透射率为1，即假设大气中没有气溶胶；u、v、w为与地理、地形有关的特征因子。