[發明專利]一種遙感估算地表感熱/潛熱通量的精度評價方法及系統

在審

• 申請號: 201410775905.6
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104406715A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 賈貞貞;劉紹民;向澤君;梁建國;徐自為;胡開全;徐同仁;周智勇;張俊前;馬紅;王快;劉超祥;柴潔;黃磊;王成
• 申請（專利權）人: 重慶市勘測院;北京師范大學;重慶數字城市科技有限公司
• 主分類號: G01K19/00
• 分類號: G01K19/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 陳紅

技術領域

本發明涉及一種遙感產品的驗證技術領域，具體涉及一種遙感估算地表感熱/潛熱通量的精度評價方法及系統。

背景技術

對地表感熱與潛熱通量而言，遙感估算結果是以像元排列的，并且每個像元的大小固定不變。而地面儀器觀測的通量值，其代表的空間范圍的大小與位置并不固定，一般與儀器的架高、風向與風速、大氣穩定度以及下墊面狀況等有關，并且會隨時間不斷變化。因此，兩者在驗證過程中，存在空間代表范圍的不匹配的問題，無法從像元尺度上進行一一對應。目前，對于地表通量的驗證，多是直接將儀器觀測值與其所在位置的遙感像元的單個像元值進行比較。但由于兩者空間代表范圍的不匹配，這樣得到的驗證結果是不準確的。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種遙感估算地表感熱/潛熱通量的精度評價方法及系統。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種遙感估算地表感熱/潛熱通量的精度評價方法，包括以下步驟：

S1，利用可測量百米級尺度地表通量的觀測儀器觀測地表，得到可與中高分辨率遙感估算地表感熱/潛熱通量相匹配的地面參照數據；

利用可測量公里級尺度地表通量的觀測儀器觀測地表，獲得可與低分辨率遙感估算地表感熱/潛熱通量相匹配的地面參照數據；

利用遙感產品獲得遙感估算的地表感熱/潛熱通量數據；

S2，利用步驟S1中地表通量觀測儀器得到的數據建立解析的Footprint模型，設置足跡網格分辨率并求解Footprint模型，得到觀測地表感熱/潛熱通量的通量貢獻源區，歸一化計算，得到每個足跡網格的通量貢獻率；

S3，利用遙感影像與通量貢獻源區的地理空間關系，確定遙感影像中與所述通量貢獻源區相重合的遙感像元作為驗證像元，以所述每個驗證像元覆蓋的足跡網格的通量貢獻率之和作為該驗證像元的相對權重，計算所述驗證像元的加權平均值作為遙感估算值；

S4，將所述遙感估算值與地面實測值進行比較，利用精度評價指標對估算精度進行評價。

在本發明的一種優選實施方式中，所述遙感影像分辨率不高于足跡網格分辨率。

在本發明的一種優選實施方式中，所述步驟S3中遙感驗證像元的相對權重x_i的計算方法：

若遙感影像分辨率與足跡網格分辨率一致，則遙感像元可與足跡網格一一對應，每個足跡網格的通量貢獻率即是相對應的遙感驗證像元的相對權重值x_i；

若遙感影像分辨率低于足跡網格分辨率，則將每個遙感驗證像元覆蓋的足跡網格的通量貢獻率相加，得到該遙感驗證像元的相對權重值x_i。

在本發明的一種優選實施方式中，與地面實測值具有相同空間代表性的遙感估算值的計算方法為：

YweightedΣi=1n(xi×Pi),]]>

其中，Y_weighted為加權平均后的遙感估算值，x_i為遙感驗證像元的相對權重值，P_i為遙感影像上通量貢獻源區內像元i的遙感估算地表通量值，n為源區內的遙感像元總數且為自然數，i為遙感影像上源區內像元的序號且為不大于n的自然數。

在本發明的一種優選實施方式中，所述Footprint模型為：

基于渦動相關儀觀測數據，建立單點的解析Footprint模型，具體形式如下：