[發明專利]一種基于HJ-1B IRS衛星數據反演LST的方法

有效

• 申請號: 201410241023.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103983360A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 胡昌苗;單小軍;李宏益;唐亮;趙理君;鄭柯
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于HJ-1B?IRS衛星數據反演陸地表面溫度的方法，該方法是一種針對國產HJ-1B?IRS數據反演陸地表面溫度(Land?Surface?Temperature，LST)的實用技術方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一、獲取時間在一個月以內的、地理位置相近的n景HJ-1B?IRS數據，其中n≥1，根據獲取時間及地理位置下載對應的MODIS的植被指數產品，利用該產品反演每景HJ-1B?IRS數據對應的地表發射率(Land?Surface?Emissivity，LSE)；

步驟二、利用單窗算法反演每景HJ-1B?IRS數據的LST；

步驟三、下載與每景HJ-1B?IRS數據獲取時間及地理位置對應的MODIS地表溫度產品，并選定某一時相作為基準時相，利用遙感圖像時空融合技術將步驟二中獲取的不同時相的HJ-1B?IRS?LST數據變換到基準時相下；

步驟四、將變換到基準時相下的n景HJ-1B?IRS?LST數據鑲嵌成一幅圖，并根據矢量數據裁切出該區域的LST反演結果。

2.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于：步驟一中所述的反演每景HJ-1B?IRS數據對應的地表發射率(Land?Surface?Emissivity，LSE)的方法采用NDVI域值法。

3.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于：步驟二中所述的單窗算法為在適用于Landsat?TM/ETM+數據第6波段的LST反演算法的基礎上，經過擴展得到的HJ-1B?IRS數據的LST反演算法。

4.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于：步驟三中所述的遙感圖像時空融合技術采用STARFM融合框架(spatial?and?temporal?adaptive?reflectance?fusion?model)，HJ-1B?IRS數據的空間分辨率為300米，MODIS?LST產品空間分辨率1000米，為了實現數據的象素點對應，采用三次卷積插值的方式將MODIS?LST產品重采樣到空間分辨率300米。

5.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于：步驟三中所述的變換到基準時相下的HJ-1B?IRS?LST數據鑲嵌成一幅圖的方法采用的是一種考慮數據融合的HJ-1B?IRS數據鑲嵌算法，該算法假定在一個區域內有m景數據重疊，數據獲取的時間有n個，分別為t₁，t₂，…t_n，m景數據在進行遙感圖像時空融合處理的目標時間為t_i，記P_k∈m(x，y，t_j)表示重疊區域m景數據中的第k景數據，數據獲取時間為t_j，按照地理坐標對應的象素位置(x，y)的象素值，則鑲嵌融合后的象素值P(x，y，t_i)的計算公式為：

P(x,y,ti)=Σk=1mαkPk(x,y,tj),]]>

其中α_k，k∈[1，m]為權重系數，且有α_k的計算過程如下：

首先計算m個象素點P_k∈m(x，y，t_j)的相似性，方法是以象素位置(x，y)為中心計算w×w象素尺寸的窗口，w可以取值8或者16等值。然后統計窗口象素屬于重疊區域內并且不是背景值的象素，對這些象素位置計算m景圖像兩兩窗口之間的相關系數，相關系數低于設定域值，則表明當前象素位置(x，y)在其中一景圖像中為云、云下陰影或者地表發生變化，若m≥3，則設定比其它數據相關系數都低的那景數據對應的權重α_k＝0，若m＝2，則設定與數據獲取時間距離基準時間t_i遠的那景數據對應的權重α_k＝0，對于相關性高的象素點，α_k權重分值根據數據獲取時間確定。