[發明專利]一種地表凈輻射估算方法、系統、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202010340715.7
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111597692A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 江波
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發明實施例提供一種地表凈輻射估算方法、系統、電子設備和存儲介質，所述方法包括：基于待測區域的第一遙感數據和再分析氣象數據，或第二遙感數據、再分析氣象數據以及來自站點實測數據的下行短波輻射，確定待測區域的多源數據；其中，第一遙感數據包含下行短波輻射，第二遙感數據不包含下行短波輻射；將多源數據輸入至地表凈輻射估算模型，得到地表凈輻射估算模型輸出的待測區域的地表凈輻射估算結果；其中，地表凈輻射估算模型是基于樣本區域的樣本站點實測數據、樣本歸一化植被指數和樣本再分析氣象數據訓練得到的，樣本站點實測數據包含樣本下行短波輻射、樣本地表反照率和樣本地表凈輻射，實現了高精度、高分辨率地表凈輻射的估算。

技術領域

本發明涉及遙感技術領域，尤其涉及一種地表凈輻射估算方法、系統、電子設備和存儲介質。

背景技術

地表凈輻射是地表能量平衡中最重要的一個參量，也是構建各類生態模式的重要參數之一。在全球氣候變化的背景下，高質量長時間序列的凈輻射資料對于氣候變化預測、蒸散的估算、植物生長發育過程、生態系統生物量的形成與累積等研究具有重要意義。遙感探測技術從全球尺度提供了有效的觀測手段，一直以來都是輻射參量反演的重要方式。現有的包含凈輻射的遙感產品分辨率普遍較低(公里級以上)，難以滿足小區域輻射收支研究的需要。

目前，基于遙感數據的凈輻射估算方法主要是利用參數化方式分別估算與凈輻射相關的短波輻射分量和長波輻射分量，再加和計算凈輻射，該凈輻射估算方法由于各個參數的估算過程本身存在很大的不確定性，使得后續凈輻射運算中存在誤差的累積，很大程度上影響了凈輻射估算的準確性，并且由于所需參數的數量較多，全球應用的運算過程較為復雜，運行效率難以滿足實際成產需要。另一種是凈輻射直接估算法，基于短波輻射與凈輻射之間的高度關聯，借助其他輔助信息，運用多種統計方法建立從短波輻射直接估算凈輻射的經驗模型，該類方法所需參數較易獲取、運行效率高、普適性較好，且估算精度令人滿意，因此成為現今凈輻射數據產品生產的首選方法。但該方法高度依賴于輸入數據的精度及用于模型生成的樣本質量及全面性等，并且目前尚未用于高分辨率(十米級及以上)凈輻射估算生產。

因此，如何實現長時間序列、高分辨率、高精度的地表凈輻射的估算，成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明實施例提供一種地表凈輻射估算方法、系統、電子設備和存儲介質，用以解決現有的地表凈輻射估算方法分辨率低且精度不高的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種地表凈輻射估算方法，包括：

基于待測區域的第一遙感數據和再分析氣象數據，或第二遙感數據、所述再分析氣象數據以及來自站點實測數據的下行短波輻射，確定所述待測區域的多源數據；其中，所述第一遙感數據包含下行短波輻射，所述第二遙感數據不包含下行短波輻射；

將所述多源數據輸入至地表凈輻射估算模型，得到所述地表凈輻射估算模型輸出的所述待測區域的地表凈輻射估算結果；

其中，所述地表凈輻射估算模型是基于樣本區域的樣本站點實測數據、樣本歸一化植被指數和樣本再分析氣象數據訓練得到的，所述樣本站點實測數據包含樣本下行短波輻射、樣本地表反照率和樣本地表凈輻射。

可選地，所述將所述多源數據輸入至地表凈輻射估算模型，得到所述地表凈輻射估算模型輸出的所述待測區域的地表凈輻射估算結果，具體包括：

基于所述多源數據，判斷所述待測區域的地表屬性；

將所述多源數據輸入至所述待測區域的地表屬性所對應的地表凈輻射估算模型，得到所述地表凈輻射估算模型輸出的所述待測區域的地表凈輻射估算結果。

可選地，所述基于所述多源數據，確定所述待測區域的地表屬性，具體包括：

基于所述多源數據中的歸一化植被指數和地表反照率，確定所述待測區域的地表屬性。