[發明專利]生成完整的高分辨率植被蓋度圖像季節變化序列的方法

有效

• 申請號: 201610024214.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105719236B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 章文波;史世蓮
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 鮑文娟

1.一種生成完整的高分辨率植被蓋度圖像季節變化序列的方法，所述方法融合24個半月時段的低分辨率植被蓋度圖像和至少1個時段的高分辨率植被蓋度圖像，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟一、基于高精度土地利用圖，在高分辨率植被蓋度圖像上采用窗口滑動法搜索適用于低分辨率圖像的純像元，建立純像元點數據庫；

步驟二、基于24個半月時段的低分辨率植被蓋度圖像，建立純像元的植被蓋度季節變化曲線庫；

步驟三、對低分辨率植被蓋度圖像進行初步降尺度處理，獲得與高分辨率植被蓋度圖像的分辨率一致的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像；

步驟四、低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像與所述至少1個時段的高分辨率植被蓋度圖像進行融合插補，生成包含24個半月時段的完整的高分辨率植被蓋度圖像季節變化序列；

其中，步驟三具體為以最鄰近的同土地利用類型純像元的植被蓋度對低分辨率植被蓋度圖像中亞像元的植被蓋度進行賦值，從而獲得低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像，公式如下：

式中，f^L’(j,t)表示第t時段低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像的某個混合像元中，第j種土地利用類型亞像元的植被蓋度圖像；f_p^L(j,t)指第t時段與該混合像元最鄰近的第j種土地利用類型純像元的植被蓋度圖像，可以從純像元植被蓋度季節變化曲線庫中根據空間距離最近原則搜索得到；f^L(t)表示低分辨率圖像上該混合像元在第t時段的植被蓋度圖像；任一混合像元由N個亞像元組成，包含了m種土地利用類型，同一土地利用類型的亞像元有多個，r_j表示第j種土地利用類型的亞像元占混合像元的面積比例，f_p^L(i,t)指第t時段與該混合像元最鄰近的第i種土地利用類型純像元的植被蓋度圖像，能夠從純像元植被蓋度季節變化曲線庫中根據空間距離最近原則搜索得到。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步驟四的融合插補采用以下方式：

以所述至少1個時段的高分辨率植被蓋度圖像所在的半月時段為基準時段，

(1)對于只有一個基準時段時的融合插補，采用式A：

f^H(t)＝f^H(k)+(f^L(t)-f^L(k))

式A中，基準時段為k，1≤k≤24，t為待插補的時段，1≤t≤24，且t≠k；f^H(t)表示第t時段的高分辨率植被蓋度圖像；f^H(k)表示在基準時段k的高分辨率植被蓋度圖像，f^L(k)表示在基準時段k的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像，f^L(t)表示在第t時段的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像；

(2)對于有兩個或兩個以上基準時段時的融合插補，

a.待插補時段在兩個基準時段之間，采用式B：

f^H(t)＝α{f^H(k)+(f^L(t)-f^L(k))}+β{f^H(q)+(f^L(t)-f^L(q))}

式B中，第一個基準時段序號為k，第二個基準時段序號為q，q>k，t為待插補的時段，k<t<q；f^H(t)表示第t時段的高分辨率植被蓋度圖像；f^H(k)、f^H(q)分別表示在基準時段k、q的高分辨率植被蓋度圖像；f^L(t)表示在第t時段的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像；f^L(k)、f^L(q)分別表示在基準時段k、q的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像；α、β分別為權重系數，其大小與到兩個基準時段的時間距離呈反比關系；D為可調節的權重參數，D值越大，插補結果受距離較近基準時段圖像的作用也越大；

b.待插補時段在最小序號基準時段之前，采用式C：

f^H(t)＝f^H(k)+(f^L(t)-f^L(k))

式C中：基準時段為k，1<k<24，t為待插補的時段，1≤t<k；f^H(t)表示第t時段的高分辨率植被蓋度圖像；f^H(k)表示在基準時段k的高分辨率植被蓋度圖像，f^L(k)表示在基準時段k的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像，f^L(t)表示在第t時段的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像；

c.待插補時段在最大序號基準時段之后，采用式D：

f^H(t)＝f^H(q)+(f^L(t)-f^L(q))

式D中：設基準時段為q，1<q<24，t為待插補的時段，q<t≤24；f^H(t)表示第t時段的高分辨率植被蓋度圖像；f^H(q)表示在基準時段q的高分辨率植被蓋度圖像，f^L(q)表示在基準時段q的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像，f^L(q)表示在第t時段的低分辨率植被蓋度降尺度結果圖像。