[發(fā)明專利]一種高空間分辨率地表溫度生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910562425.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN110319938B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯舒維;袁素春;鄭小松;張建華;周月恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00;G06T7/33
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種高空間分辨率地表溫度生成方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)獲取目標(biāo)地的高分辨遙感影像和低分辨遙感影像，目標(biāo)地上分為N*N個(gè)像素級(jí)區(qū)域；

所述的高分辨遙感影像為多光譜譜段的遙感影像；

所述的低分辨遙感影像包括熱紅外譜段遙感影像和多光譜譜段遙感影像；

(2)將步驟(1)獲取的高分辨遙感影像和低分辨遙感影像進(jìn)行譜段配準(zhǔn)，得到配準(zhǔn)后的高分辨遙感影像和配準(zhǔn)后的低分辨遙感影像，配準(zhǔn)后的低分辨遙感影像包括配準(zhǔn)后的熱紅外譜段遙感影像和配準(zhǔn)后的多光譜譜段遙感影像；

(3)根據(jù)步驟(2)得到的配準(zhǔn)后的高分辨遙感影像計(jì)算高分地表覆蓋信息，根據(jù)步驟(2)得到的配準(zhǔn)后的低分辨遙感影像計(jì)算低分地表覆蓋信息；

(4)根據(jù)步驟(2)得到的配準(zhǔn)后的高分辨遙感影像和步驟(2)得到的配準(zhǔn)后的熱紅外譜段遙感影像計(jì)算數(shù)據(jù)級(jí)細(xì)化的低分地表溫度；

(5)根據(jù)步驟(3)得到的低分地表覆蓋信息和步驟(4)得到的低分地表溫度，建立低分地表溫度回歸模型；

(6)根據(jù)步驟(5)建立的低分地表溫度回歸模型和步驟(3)得到的高分地表覆蓋信息，建立高分地表溫度回歸模型；

(7)根據(jù)步驟(6)得到的高分地表溫度回歸模型，得到目標(biāo)地的地表溫度值，得到的目標(biāo)地的地表溫度值包括若干個(gè)像素級(jí)的溫度值；

(8)根據(jù)步驟(7)得到的每個(gè)像素級(jí)區(qū)域的溫度值與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，如果像素級(jí)區(qū)域的溫度值高于設(shè)定閾值，則表示目標(biāo)地上該像素級(jí)區(qū)域的溫度異常，如果像素級(jí)區(qū)域的溫度值不高于設(shè)定閾值，則表示目標(biāo)地上該像素級(jí)區(qū)域位置的溫度正常；

所述的步驟(3)中，地表覆蓋信息指的是地物類型光譜指數(shù)，包括歸一化植被指數(shù)NDVI、歸一化水體指數(shù)NDWI和歸一化建筑物指數(shù)NDBI；

所述的步驟(4)中，計(jì)算數(shù)據(jù)級(jí)細(xì)化的低分地表溫度的方法為：

第一步，根據(jù)配準(zhǔn)后的高分辨遙感影像，得到地表比輻射值ε；

第二步，根據(jù)配準(zhǔn)后的低分辨遙感影像，計(jì)算目標(biāo)地上每個(gè)像素級(jí)區(qū)域的亮溫值T；

第三步，根據(jù)第一步得到的地表比輻射值ε和第二步得到的每個(gè)像素級(jí)區(qū)域的亮溫值T，采用單通道地表溫度反演方法，得到數(shù)據(jù)級(jí)細(xì)化的低分地表溫度值；

所述的步驟(5)中，低分地表溫度回歸模型為

LST_l＝f(NDVI_l,NDWI_l,NDBI_l)

其中，LST_l為低分地表溫度，NDVI_l為低分地表溫度歸一化植被指數(shù)的值，NDWI_l為低分地表溫度歸一化水體指數(shù)的值，NDBI_l為低分地表溫度歸一化建筑物指數(shù)的值；f為地表覆蓋信息和地表溫度之間的函數(shù)；

所述的步驟(6)中，高分地表溫度回歸模型為：

LST′_h＝f(NDVI_h,NDWI_h,NDBI_h)+Δ

Δ＝LST_h-LST_l

其中，LST′_h為高分地表溫度的預(yù)測(cè)值，NDVI_h為高分地表溫度歸一化植被指數(shù)的值，NDWI_h為高分地表溫度歸一化水體指數(shù)的值，NDBI_h為高分地表溫度歸一化建筑物指數(shù)的值；f為地表覆蓋信息和地表溫度之間的函數(shù)；Δ為回歸誤差，即為高分地表溫度與低分地表溫度回歸模型之間的 誤差，其中，LST_h為高分地表溫度，LST_l為根據(jù)低分地表溫度回歸模型計(jì)算得到的地表溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高空間分辨率地表溫度生成方法，其特征在于：所述的步驟(1)中，多光譜譜段包括紅波段、綠波段、近紅外波段和短波紅外波段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高空間分辨率地表溫度生成方法，其特征在于：所述的步驟(2)中，譜段配準(zhǔn)包括低分辨遙感影像與高分辨遙感影像之間的配準(zhǔn)，還包括低分辨遙感影像中熱紅外譜段遙感影像和多光譜譜段遙感影像之間的配準(zhǔn)。