(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211141244.2 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中国科学院地理科 学与资源研究所 地址 100101 北京市朝阳区大屯路甲１ １ 号 中科院地理所 (72)发明人 不公告发明人 　 (51)Int.Cl. G06F 17/15(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于热线和冷线的蒸散组分估算方法 (57)摘要 本发明涉及考虑地表辐射强度的蒸散组分 遥感估算方法， 包括： 搜集遥感影像、 天空温度及 比辐射率、 地表比辐射率并预处理； 确定由裸地 辐射极大值、 冠层辐射极大值构成的热线及裸地 辐射极小值、 冠层辐射极小值构成的冷线； 计算 热线辐射与冷线辐射随植被覆盖度的变化率； 利 用变化率求取对应像元植被覆盖度的热线辐射 和冷线辐射； 利用变化率对像元地表辐射、 热线 辐射及冷线辐射组分分解； 依据Stefan ‑ Boltzmann定律求取对应辐射组分的地表温度组 分； 依据地表温度组分计算地表波文比组分； 依 据地表波文比组分计算像元蒸散组分； 依据 Stefan‑Boltzmann定律求取对应热线辐射和冷 线辐射的地表温度； 依据地表温度计算像元蒸散 比及蒸散。 本发 明通过冷线和热线实现了蒸散组 分的非线性 解混。 权利要求书4页 说明书11页 附图1页 CN 115455351 A 2022.12.09 CN 115455351 A 1.一种基于热线和冷线的蒸散组分估算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： L1： 确定研究区最小植被覆盖时裸地辐射的极大值与极小值、 最大植被覆盖时冠层辐 射的极大值与极小值， 辐射极大值构成热线， 辐射极小值构成冷线； L2： 计算L1中热线辐射与冷线辐射随植被覆盖度的变化 率； L3： 利用L2的变化 率求取像元植被覆盖度所对应的热线辐射和冷线辐射； L4： 利用L2的变化 率对像元地表辐射及L3的热线辐射和冷线辐射组分 分解； L5： 依据Stefan ‑Boltzmann定律求取L4辐射组分所对应的地表温度组分； L6： 依据L5的地表温度组分计算 地表波文比组分； L7： 依据L6的地表波 文比组分计算像元蒸散组分； L8： 依据Stefan ‑Boltzmann定律求取L3热线辐射和冷线辐射所对应的地表温度； L9： 依据L8热线辐射和冷线辐射所对应的地表温度计算像元蒸散比及蒸散 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 L1， 包括如下步骤： L11： 确定研究区最小植被覆盖时裸 地辐射的极大值， 具体为： 式中， σ 为Stefan ‑Boltzmann常数， 为5.67 ×10‑8W/m2·K4， RSmax表示最小植被覆盖 时裸 地辐射的极大值(W/m2)， S0表示太阳入射总辐射(W/m2)， αsd表示最小植被覆盖时裸地反照 率， εsky表示天空的比辐射 率， Tsky表示天空温度(K)； L12： 确定研究区最小植被覆盖时裸 地辐射的极小值， 具体为： 式中， RSmin表示最小植被覆盖时裸地辐射极小值(W/m2)， εsw表示最小植被覆盖时辐射 极 小裸地的比辐射率， Tsw表示最小植被覆盖时辐射极小裸地的温度(K)， 可确定 为研究区最小 植被覆盖像元的最低地表温度； L13： 确定研究区最大植被覆盖时冠层辐射的极大值， 具体为： 式中， RVmax表示最大植被覆盖时冠层辐射极大值(W/m2)， αvd表示最大植被覆盖时辐射 极 大冠层的反照率； L14： 确定研究区最大植被覆盖时冠层辐射的极小值， 具体为： 式中， RVmin表示最大植被覆盖时冠层辐射极小值(W/m2)， εvw表示最大植被覆盖时辐射 极 小冠层的比辐射率， Tvw表示最大植被覆盖时辐射极小冠层的温度(K)， 可确定 为研究区最 大 植被覆盖像元的最低地表温度。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 L2， 包括如下步骤： L21： 求取 热线辐射随植被覆盖度的变化 率， 具体为： 式中， κh表示热线辐射随植被覆盖度的变化率， fmax表示研究区植被覆盖度的最大值， fmin表示研究区植被覆盖度的最小值；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115455351 A 2L22： 求取冷线辐射随植被覆盖度的变化 率， 具体为： 式中， κc表示冷线辐射随植被覆盖度的变化 率。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 L3， 具体为： Rmmax＝κhfv+RSmax Rmmin＝κcfv+RSmin 式中， Rmmax表示像元植被覆盖度fv所对应的热线辐射(W/m2)， Rmmin表示像元fv所对应的 冷线辐射(W/m2)。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 L4， 包括如下步骤： L41： 利用L2的变化 率分解像元地表辐射， 具体为： Rv＝Rm+(1‑fv)κm Rs＝Rm‑fvκm 式中， Rv表示像元中植被辐射(W/m2)， Rs表示像元中裸地辐射(W/m2)， Rm表示像元处地表 辐射(W/m2)， κm表示像元处地表辐射随植被覆盖度的变化率， εm表示像元处地表比辐射率， Tm表示像元处地表温度(K)； L42： 利用L2的变化 率分解像元fv所对应的热线辐射， 具体为： Rvmax＝Rmmax+(1‑fv)κh Rsmax＝Rmmax‑fvκh 式中， Rvmax表示像元fv所对应的热线辐射中植被辐射(W/m2)， Rsmax表示像元fv所对应的 热线辐射中裸 地辐射(W/m2)； L43： 利用L2的变化 率分解像元fv所对应的冷线辐射， 具体为： Rvmin＝Rmmin+(1‑fv)κc Rsmin＝Rmmin‑fvκc 式中， Rvmin表示像元fv所对应的冷线辐射中植被辐射(W/m2)， Rsmin表示像元fv所对应的 冷线辐射中裸 地辐射(W/m2)。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 L5， 包括如下步骤： L51： 依据Stefan ‑Boltzmann定律求取Rv和Rs所对应的像元温度组分， 具体为： 式中， Tv表示像元中植被温度(K)， Ts表示像元中裸地温度(K)， εv表示像元中植被比辐 射率， εs表示像元中裸 地比辐射 率； L52： 依据Stefan ‑Boltzmann定律求取Rvmax和Rsmax所对应的像元温度组分， 具体为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115455351 A 3