[發明專利]一種基于DEM和NDVI的氣溫降尺度方法

有效

• 申請號: 201710784334.6
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107688712B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 周紀;丁利榮;曹入尹
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/18
• 代理公司: 51232 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孫一峰<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于DEM和NDVI的氣溫降尺度方法，包括以下步驟：

S1、選定研究區范圍，對該范圍內的NDVI與DEM原始數據分別進行預處理：

重采樣至與原始氣溫數據一致的空間分辨率，獲得降尺度所需的低空間分辨率的NDVI與DEM數據；

以及，

重采樣至與原始氣溫數據降尺度后分辨率一致的空間分辨率，獲得與降尺度要求一致的高空間分辨率的NDVI與DEM數據；

所述的NDVI與DEM原始數據、原始氣溫數據均為已知的；

S2、判斷是否處于植被生長季，若是，則進入步驟S211；若否，則進入步驟S221；

S211、在整個研究區范圍內篩選出NDVI存在的所有像元，進入步驟S212；對NDVI不存在的像元，進入步驟S221；

S212、將步驟S1中得到的低空間分辨率像元的地表氣溫與對應的低空間分辨率DEM、NDVI做多元回歸，得到回歸參數：

SAT_s＝A*DEM_s+B*NDVI_s+C

式中，SAT_s是低分辨率原始像元氣溫值；DEM_s是低分辨率DEM像元值；NDVI_s是低分辨率NDVI像元值；A為低分辨率時DEM的回歸系數；B為低分辨率時NDVI的回歸系數；C是回歸方程常數項；

S213、根據得到的回歸參數，將高空間分辨率的DEM、NDVI數據帶入回歸方程，得到所有NDVI存在的高空間分辨率像元的降尺度氣溫值：

SAT_h＝A*DEM_h+B*NDVI_h+C

式中，SAT_h是降尺度后高分辨率氣像元氣溫值；DEM_h為與降尺度后氣溫分辨率一致的高分辨率DEM像元值；NDVI_h為與降尺度后氣溫分辨率一致的高分辨率NDVI像元值；

S221、獲取每一個降尺度后高分辨率像元與對應的低分辨率大像元高程差；

S222、結合氣溫垂減率，得到每一個降尺度后高分辨率小像元與對應的低分辨率氣溫數據之間的氣溫補償值，以每一個小像元對應大像元的原始氣溫值作為小像元的背景值，加上補償值，得到降尺度后的每一個小像元的值：

SAT_Dh＝SAT_Bh+λ*DH_h

式中SAT_Dh是降尺度后高分辨率像元加上氣溫補償值后的值；SAT_Bh是高分辨率像元的原始背景氣溫值；λ為當地氣溫垂減率；△H_h是高分辨率像元與對應低分辨率大像元之間的高程差；

S223、對步驟S222的結果進行平滑處理：

式中，SAT_h(i,j)是平滑后第i列j行個小像元值；SAT_Dh(m,n)是加上氣溫補償值后第m列n行個小像元值。