[發明專利]下行短波輻射和光合有效輻射數據的反演方法及系統

無效

• 申請號: 201110166546.0
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102338869A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 趙祥;張曉通;周公器;張鑫;梁順林
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G06F19/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種下行短波輻射和光合有效輻射數據的反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、輸入靜止衛星和極軌衛星數據；

S2、對所述靜止衛星和極軌衛星數據中的全球地表反射率數據進行預處理，以去除云對于地表反射率的影響；

S3：建立查找表，該查找表顯示大氣頂輻射與地表光合有效輻射和下行短波輻射之間的關系；

S4：根據靜止衛星和極軌衛星中不同衛星接收到的大氣層頂輻亮度值，基于所述查找表查找出不同大氣狀態下對應的光合有效輻射和下行短波輻射數據；

S5：利用所述下行短波輻射和光合有效輻射數據，融合形成全球陸表輻射產品。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟：

S21：對所述全球地表反射率數據進行判斷，初步篩選出正常的像元和異常的像元；

S22：從所述正常的像元中選取已被衛星遙感傳感器標識過的像元作為訓練樣本，分別計算所述異常的像元和正常的像元與訓練樣本之間的相關系數或相似系數，并判斷計算出的相關系數或相似系數是否大于或等于相關系數閾值或相似系數閾值，若是，則判定為正常的像元，否則判定為異常的像元；

S23：基于地理位置、時間和歸一化雪被指數NDSI識別出云和雪；

S24：通過時空插值濾波的方式來填充在長時間序列中缺失的像元和空間上異常的像元。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S23中識別出云和雪的方式為：

若NDSI＞0.5，且地理位置和時間符合下雪條件，則標識為純雪；

若0.4＜NDSI＜0.5，則根據已有云雪標識的像元作為訓練樣本，建立云和雪兩類樣本，根據步驟S22的訓練結果，利用最大似然法對云和雪進行分類；

若NDSI＜0.4，則判為云。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，采用大氣輻射傳輸模型MODTRAN4來進行模擬建立查找表。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，在MODTRAN4中設置一系列的觀測幾何條件和大氣光學屬性狀態信息，所述大氣光學屬性狀態信息包括高程信息、氣溶膠和云的參數信息。

6.如權利要求1～5中任一項所述的方法，其特征在于，步驟S4具體包括：

S41、使用預處理后的全球地表反射率數據，以及獲取的反射率計算所有大氣狀況的大氣頂輻射的值，比較不同傳感器相應的值與不同大氣狀況的值的關系，使用大氣頂輻射與大氣狀況之間的關聯表確定大氣狀況參數；

S42、通過地表輻射與大氣狀況之間的關聯表，以及步驟S41所確定的大氣狀況參數，計算地表輻射的值，根據地表輻射的值計算地表的光合有效輻射和下行短波輻射。

7.一種下行短波輻射和光合有效輻射數據的反演系統，其特征在于，包括：

數據輸入模塊，用于接收靜止衛星和極軌衛星數據；

數據處理模塊，用于對靜止衛星和極軌衛星數據中的全球地表反射率數據進行預處理，以去除云對于地表反射率的影響；

建立查找表模塊，用于建立查找表，該查找表顯示大氣頂輻射與地表光合有效輻射和下行短波輻射之間的關系；

輻射產品反演模塊，用于根據靜止衛星和極軌衛星中不同衛星接收到的大氣層頂輻亮度值，基于所述查找表查找出不同大氣狀態下對應的光合有效輻射和下行短波輻射數據；

數據融合模塊，用于所述下行短波輻射和光合有效輻射數據，融合形成全球陸表輻射產品。