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龙图腾网获悉中国水利水电科学研究院申请的专利一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121561270B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511729635.X，技术领域涉及：G06F18/15；该发明授权一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法是由杨永民;严登华;谢蕾;付俊娥;曲伟;李兴东;方昊然;孙营伟;王玉靖;李晨昊设计研发完成，并于2025-11-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、研究区卫星遥感数据收集；步骤2、研究区气象辐射数据收集与空间插值；步骤3、地表生物物理参数遥感反演；步骤4、地表净辐射和土壤热通量计算；步骤5、联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建；步骤6、遥感水分指数时空重建。本发明构建了一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数，改进了传统的基于地表温度信息的水分指数受反照率影响较大的关键不足，优化了基于短波红外信息的水分指数在高植被覆盖区的过饱和效应，可充分利用卫星热红外和短波红外观测信息，实现大范围、无资料区、复杂非均匀下垫面的水分指数计算。

本发明授权一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法在权利要求书中公布了：1.一种联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、研究区卫星遥感数据收集：收集研究区同时包含热红外和短波红外波段的卫星遥感数据； 步骤2、研究区气象辐射数据收集与空间插值：收集研究区气象辐射数据，包括研究区逐日平均气温、大气压强、相对湿度，对于站点稀疏或者缺乏站点观测资料的区域，则使用中国气象局陆面数据同化系统提供的陆面大气驱动数据；并对收集的研究区气象辐射数据进行空间插值，使其与卫星遥感数据的空间分辨率一致； 步骤3、地表生物物理参数遥感反演：通过遥感反演获取地表生物物理参数，包括归一化植被指数、地表反照率、植被覆盖度； 植被覆盖度采用归一化植被指数和土壤植被二分模型方法计算： 1 式中：为植被覆盖度；NDVI为归一化植被指数；为纯植被像元的NDVI 值，设置为0.85；为纯裸土像元的NDVI值，设置为0.125； 步骤4、地表净辐射和土壤热通量计算： 地表净辐射计算如下： 2 式中：为地表净辐射；为地表反照率；为入射短波辐射；为入射长波辐射；为出射长波辐射；为地表比辐射率； 入射短波辐射计算如下： 3 式中：为太阳常数；为太阳光线与表面法线之间的夹角；为日地相对距离；为大气透射率，计算如下： 4 式中：为大气压强，kPa；为大气等效水含量，mm；为太阳高度角；为表达大 气浑浊度的参数，取值为0.25； 出射长波辐射计算如下： 5 式中：为地表比辐射率；为斯特凡玻尔兹曼常数；为地表温度，K； 使用植被指数进行参数化： 6 入射长波辐射计算如下： 7 式中：为近地表空气温度，K；为大气有效发射率，使用如下公式进行计算： 8 土壤热通量的计算如下： 9 式中：为土壤热通量； 步骤5、联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建：具体包括以下过程： 1归一化地表温度水分指数计算： 归一化地表温度水分指数TSI计算如下： 10 式中：LST为卫星观测地表温度，K；为卫星过境时的空气温度；为湿 润极限条件下的地气温差；卫星过境时的空气温度采用日平均温度计算如下： 11 式中：为日平均温度；为卫星过境前后一小时的温度和日平均温度的比值； 其中，为极端干燥极限下的地气温差，晴空条件下最大地气温差基于地 表能量平衡方程计算如下： 12 式中：为空气密度，kgm3；为空气定压比热，Jkg∙oC；为空气动力学阻抗，sm， 计算如下： 13 2归一化短波红外缺水指数计算： 归一化短波红外缺水指数WSI计算如下： 14 式中：NDSMI为归一化短波红外水分指数，计算如下： 15 式中：和分别为MODIS第5波段和第7波段的反射率；和为NDSMI的最大值和最小值，取值为0.667和0.035； 3联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数构建： 联合地表温度和短波红外信息的遥感水分指数TSWI，计算如下： 16 式中：基于归一化短波红外缺水指数和归一化地表温度水分指数特征空间欧式 距离比值来构建；为特征空间中的对角线，取值为1.414；其中，为待计算点在归一 化短波红外缺水指数和归一化地表温度水分指数空间中距离湿润极限点的距离，计算 如下： 17 式中：和分别待计算点的归一化地表温度水分指数和归一化短波红外缺水指 数； 步骤6、遥感水分指数时空重建：采用时序前后数据的线性插值方法对TSWI进行插补，对于线性插值后仍然缺失的时序数据采用季节平均值代替，从而获得时空连续的区域遥感水分指数。

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