(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111550144.0 (22)申请日 2021.12.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114357733 A (43)申请公布日 2022.04.15 (73)专利权人 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 专利权人 鄂尔多斯市水旱 灾害防御技 术中 心 (72)发明人 张选泽　张永强　马宁　田小强　 苗平　林钢　田晓军　 (74)专利代理 机构 威海惠和惠知识产权代理事 务所(普通 合伙) 37387 专利代理师 刘玉涵(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (56)对比文件 刘洋等.叶面积指数遥感反演研究进 展与展 望. 《地球信息科 学学报》 .2013,(第0 5期), 审查员 刘晓丹 (54)发明名称 一种基于卫星遥感数据反演植物气孔导度 的方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于卫星遥感数据反演 植物气孔导度的方法， 包括以下处理流程： 卫星 遥感反演数据采集、 地面常规气象数据采集； 利 用地面常规气象数据， 计算饱和水汽压es； 计算 饱和水汽压差VPD； 计算植被冠层气孔导度Gc； 计 算植物叶片气孔导度gs。 本发明以遥感目标像元 的卫星遥感反演数据和地面气象观测数据数据 作为输入， 计算出目标像元中植物与大气间水分 交换的植被冠层导度和叶片气孔导度， 有效克服 了现有的估算方法无法大范围监测、 成本高、 无 法适用于空间异质性高的区域 等缺点。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114357733 B 2022.08.16 CN 114357733 B 1.一种基于卫星遥感数据反演植物气孔 导度的方法， 其特 征在于： 包括以下处 理流程： 步骤一、 卫星遥感反演数据采集、 地 面常规气象数据采集； 步骤二、 利用地 面常规气象数据， 计算饱和水汽压es； 步骤三、 计算空气实际水汽压ea， 利用空气实际水汽压ea与饱和水汽压es计算得饱和水 汽压差VPD； 步骤四、 根据像元的植被类型， 选定参数m和VPD0的取值， 由步骤一采集的数据、 以及步 骤三计算所 得的饱和水汽压 差VPD计算植被冠层气孔 导度Gc； 步骤五、 根据像元的植被类型， 选定参数m和VPD0的取值， 由步骤一采集的数据、 以及步 骤三计算所 得的饱和水汽压 差VPD计算植物叶片 气孔导度gs； 其中， 参数m为不同植被类型或植物叶片类型对应的固定参数， VPD0为不同植被类型或 植物叶片类型的叶片 气孔关闭时饱和水汽压 差的参考值； 针对卫星遥感反演的土地利用、 植被类型确定像元位置对应的植被类型， 选定植被冠 层气孔导度算法中的参数m和VPD0的取值， 由卫星遥感反演的植被总初级生产力GPP、 地面 常规气象的二氧化碳浓度Ca、 以及步骤三计算所得的饱和水汽压差VPD计算植被冠层气孔 导度Gc， 如公式1所示： 其中， GPP为卫星遥感反演的植被总初级生产力； Ca为环境二氧化碳浓度； VPD为饱和水 汽压差； dl为叶面积指数LAI的微分； 为从0到LAI的积分； 针对卫星遥感反演的土地利用、 植被类型确定像元位置对应的植被类型， 选定植被叶 片气孔导度算法中的参数m和VPD0的取值， 由卫星遥感反演的植被总初级生产力GPP、 叶面 积指数LAI、 地面常规气象的二氧化碳浓度Ca、 以及步骤三计算所得的饱和 水汽压差VPD计 算植被叶片 气孔导度gs， 如公式2所示： 其中， GPP为卫星遥感反演的植被总初级生产力； LAI为卫星遥感叶面积指数； Ca为环境 二氧化碳浓度； VP D为饱和水汽压 差。 2.根据权利要求1所述的基于卫星遥感数据反演植物气孔导度的方法， 其特征在于： 卫 星遥感反演数据的准备包括： 植被总初级生产力GPP、 叶面积指数LAI、 土地利用、 植被类型 数据； 地面常规气象数据的准备包括： 地面气温Ta、 地面气压Ps、 相对湿度HR、 二氧化碳浓度Ca 数据。 3.根据权利要求2所述的基于卫星遥感数据反演植物气孔导度的方法， 其特征在于： 由 地面气温Ta、 地面气压Ps、 相对湿度HR计算饱和水汽压， 如公式3 ‑4所示： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357733 B 2fw＝1+7×10‑4+3.46×10‑6Ps        公式4 其中， es为在气温Ta和气压Ps下的饱和水汽压； fw表示气压对饱和水汽压的影响因子； e 是自然常数， 为自然对数函数的底数。 4.根据权利要求3所述的基于卫星遥感数据反演植物气孔导度的方法， 其特征在于： 水 汽压差VPD的计算如公式5 ‑6所示： VPD＝es‑ea           公式5 ea＝esHR/100          公式6 其中， ea为空气实际水汽压； HR为相对湿度， 单位： ％。 5.一种如权利要求1 ‑4任一项所述的基于卫星遥感数据反演植物气孔导度的方法的应 用， 其特征在于： 应用于不同下垫面覆盖类型 的像元内植被冠层导度和叶片气孔导度的估 算， 包括森林、 草 地、 农田、 湿地、 灌木和荒漠。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357733 B 3