專利名稱：遙感地表溫度升尺度方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星遙感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種遙感地表溫度升尺度方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地表溫度是表征陸地表面能量平衡和氣候變化的重要指標(biāo)，是區(qū)域和全球尺度地表物理過程的ー個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，在氣象、水文、地質(zhì)、生態(tài)、城市環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)等眾多研究領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用需求。當(dāng)前，在開展全球變化研究過程中，如何利用第一尺度(即具有較高的分辨率)的地表溫度獲取第二尺度(即具有較低的分辨率)地表溫度成為關(guān)鍵。在已有的地表溫度升尺度方法中多采用第一尺度地表溫度的平均值來代替升尺度后的第二尺度地表溫度，這種方法由于未考慮到地表溫度是與單位面積無關(guān)的物理量，直接計(jì)算平均值必然會(huì)帶來較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何降低地表溫度進(jìn)行升尺度時(shí)所產(chǎn)生的誤差。( ニ )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種遙感地表溫度升尺度方法，所述方法包括以下步驟SI :獲取待升尺度的第一尺度遙感圖像；S2 :計(jì)算所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸ー化差分植被指數(shù)NDVIhigh，根據(jù)需要升尺度的倍數(shù)對(duì)所述第一尺度遙感圖像進(jìn)行像元聚合，以獲得升尺度后的第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸ー化差分植被指數(shù)NDVI1ot ；S3 :建立歸ー化差分植被指數(shù)和地表估計(jì)溫度之間的非線性模型；S4:將所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸ー化差分植被指數(shù)NDVIhigh分別代入所述非線性模型，以獲得所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度，并將所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸ー化差分植被指數(shù)NDVIlow分別代入所述非線性模型，以獲得所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度；S5:利用所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度、所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度、以及所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度采用誤差校正的方式計(jì)算所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度。優(yōu)選地,步驟S2具體包括以下步驟S21 :計(jì)算所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸ー化差分植被指數(shù)NDVIhigh ； S22 :設(shè)所述第一尺度遙感圖像的尺度為G1，則所述較大尺寸遙感圖像的尺度G2如下列公式所示，
權(quán)利要求
1.一種遙感地表溫度升尺度方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 Si:獲取待升尺度的第一尺度遙感圖像； 52:計(jì)算所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh,根據(jù)需要升尺度的倍數(shù)對(duì)所述第一尺度遙感圖像進(jìn)行像元聚合，以獲得升尺度后的第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸一化差分植被指數(shù)NDVI1ot ； 53:建立歸一化差分植被指數(shù)和地表估計(jì)溫度之間的非線性模型； 54:將所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh分別代入所述非線性模型，以獲得所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度，并將所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸一化差分植被指數(shù)NDVI1ot分別代入所述非線性模型，以獲得所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度； 55:利用所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度、所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度、以及所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度采用誤差校正的方式計(jì)算所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟 521:計(jì)算所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh ； 522:設(shè)所述第一尺度遙感圖像的尺度為G1，則所述較大尺寸遙感圖像的尺度G2如下列公式所示，G2 = N*G1 其中，N為所述需要升尺度的倍數(shù)； 523:所述較大尺寸遙感圖像上的每個(gè)像元分別對(duì)應(yīng)所述第一尺度遙感圖像上的N*N個(gè)像元、并將所述N*N個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh的像元平均值作為所述較大尺寸遙感圖像上的像元對(duì)應(yīng)的第二歸一化差分植被指數(shù)NDVI1ot。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟S3具體包括以下步驟 531:構(gòu)建所述非線性模型，所述非線性模型的表達(dá)式如下，
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟S5具體包括以下步驟 S51:設(shè)所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度為，所述較大尺寸遙感圖像上的每個(gè)像元分別對(duì)應(yīng)所述第一尺度遙感圖像上的N*N個(gè)像元，獲得所述n*n個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度的平均值； 552:計(jì)算所述N*N個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度的平均值和所述第二地表估計(jì)溫度之間的差值A(chǔ)T1ot; 553:獲得所述N*N個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度的平均值，通過下列公式計(jì)算所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度T1ot，
5.一種遙感地表溫度升尺度系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 獲取模塊，用于獲取待升尺度的第一尺度遙感圖像； 植被指數(shù)計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh，根據(jù)需要升尺度的倍數(shù)對(duì)所述第一尺度遙感圖像進(jìn)行像元聚合，以獲得升尺度后的第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸一化差分植被指數(shù)NDVI1ot ； 模型建立模塊，用于建立歸一化差分植被指數(shù)和地表估計(jì)溫度之間的非線性模型； 估計(jì)溫度計(jì)算模塊，用于將所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一歸一化差分植被指數(shù)NDVIhigh分別代入所述非線性模型，以獲得所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度，并將所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二歸一化差分植被指數(shù)NDVIlw分別代入所述非線性模型，以獲得所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度； 誤差校正模塊，用于利用所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第一地表估計(jì)溫度、所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的第二地表估計(jì)溫度、以及所述第一尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度采用誤差校正的方式計(jì)算所述第二尺度遙感圖像中每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的地表溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遙感地表溫度升尺度方法及系統(tǒng)，涉及衛(wèi)星遙感技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過充分利用第一尺度遙感圖像計(jì)算出與地表溫度敏感的歸一化差分植被指數(shù)，通過建立歸一化差分植被指數(shù)與地表溫度之間的非線性模型，利用兩種尺度下歸一化差分植被指數(shù)的地表估計(jì)溫度差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)升尺度地表溫度的誤差校正，降低了地表溫度進(jìn)行升尺度時(shí)所產(chǎn)生的誤差。
文檔編號(hào)G01K3/02GK102661811SQ20121011052
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者馮海寬, 宋曉宇, 徐新剛, 李存軍, 楊小冬, 楊浩, 楊貴軍, 王紀(jì)華, 趙春江, 陳紅, 顧曉鶴, 黃文江 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心