[发明专利]流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法

权利要求书

1.一种流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法，包括以下步骤：

A)数据准备；

B)构建流域土壤湿度同化观测算子；

C)构建分布式水文模型同化平台；

D)构建基于分布式水文模型和粒子滤波同化算法的流域土壤湿度遥感数据同化方案。

2.根据权利要求1所述的流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法，其特征在于步骤A)中，所述数据准备包括水文、气象数据、DEM数据、植被、土壤参数库、流域土地利用/覆被和土壤类型的下垫面参数数据、卫星影像数据以及逐日径流和土壤湿度实测数据。

3.根据权利要求2所述的流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法，其特征在于步骤B)中，采用MODIS影像和主动微波ASAR主动微波数据构建了流域土壤湿度同化观测算子。

4.根据权利要求3所述的流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法，其特征在于步骤C)中，在水文模型的框架基础上构建流域土壤湿度遥感数据同化平台。

5.根据权利要求4所述的流域尺度土壤湿度遥感数据同化方法，其特征在于步骤C)中，在土壤水分传输中，考虑了重力和吸附力的Richard’s方程用于描述土壤剖面的纵向不饱和土壤水分运动，数值解法采用有限差分法；

Richard’s基于以下两个方程推导，不饱和土壤水通量定律Buckingham-Darcy方程(公式1)和连续方程(公式2)：

Buckingham-Darcy方程：

q=-K(h)(∂h∂z+1)---(1)]]>

其中q是不饱和水流通量，h是土壤水基质势，K(h)是水力传导度，z是垂直方向的深度；

连续方程：

∂θ∂t+∂q∂z=0---(2)]]>

基于垂向流的假设，公式2的q由公式1替换，求得解即为一维Richard’s方程表达式：

∂θ∂t=∂∂z(K(h)∂h∂z)+∂K(h)∂z---(3)]]>

其中t是时间，θ是土壤体积含水量。