[發明專利]反照率利用最佳空間等級的估算方法和系統

在審

• 申請號: 202111602364.3
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114444022A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 白鈺弘;趙祥;秦欣雅;司隆平
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06T7/11
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 吳剛

本發明提供一種反照率利用最佳空間等級的估算方法和系統，所述方法包括：獲取預定地理范圍內預定分辨率的反照率圖像；將反照率圖像劃分為多個子區域；對于每個子區域，按照多個預設規格劃分為多幅不同網格大小的網格圖；針對每幅網格圖，獲取每個網格的預定圖像參數，計算出所有網格基于預定圖像參數的方差；取方差最大的預設規格所對應的空間等級作為子區域的最佳空間等級。通過計算每個子區域內所有網格基于預定圖像參數的方差，從而獲知預設規格所劃分網格的局部差異性，從而選出局部差異性最大的預設規格，并將該預設規格所對應的空間等級作為子區域的最佳空間等級，供以后的研究參考借鑒。

技術領域

本發明涉及反地表反照率技術領域，尤其涉及一種反照率利用最佳空間等級的估算方法和系統。

背景技術

地表反照率是地表所有輻射能量與入射能量之比，是到達地表的太陽輻射能量被地表反射與吸收的比例。地表反照率決定著地球表面與大氣之間輻射能量的分配過程，進而影響著生態系統中如地表溫度、蒸騰、能量平衡、光合及呼吸作用等一系列物理、生理和生物化學過程，是數值氣候模式和地表能量平衡方程的一個重要參數。20世紀70年代，Charney等人通過全球氣候模型(GCM，Global Climate Model)在撒哈拉干旱地區的模擬研究發現，干旱、半干旱區反照率和氣候的存在著一種正反饋。干旱區反照率的增加，會造成凈輻射的減小，進而使感熱通量和潛熱通量減少，造成大氣輻合上升減弱，云和降水減少，土壤濕度減小的結果又使得反照率增加。自此，反照率產品開始在能量平衡領域廣泛使用。

此外，長時間序列的反照率產品可以用于監測長期的動態變化，在全球變化研究領域也備受關注。章睿等將AVHRR傳感器level1B數據進行校正，反演得到北極楚科奇扇區1981-2012年以來8月份的反照率，進而得到海冰密集度、氣溫、海水溫度以及夏季海冰最小面積，討論其與反照率變化的相互關系，得出楚科奇扇區以至于整個北極地區的氣候正處在快速變化之中的結論。

武漢大學何濤教授等研究人員通過分析近30年(1980年代到2010年代)的GLASS反照率產品，發現了北半球地表反照率與積雪覆蓋度的顯著正相關特性，其變化貢獻了地球凈輻射異常的63％，導致總體氣候變暖效應。時間方面，夏季的趨勢較為直觀，由于地表溫度上升，積雪融化且終雪日顯著提前，反照率降低；而冬季則呈現完全相反的趨勢，積雪覆蓋升高，反照率也隨之升高。空間方面，受積雪面積減少的驅動，北半球增溫加劇，其中，歐亞大陸積雪變化對北半球增溫變化的貢獻高達70％。北美洲中高緯度部分地區變化呈相反的趨勢，使得北美洲總體積雪氣候效應較小。

為便于表示不同研究中反照率產品的選擇問題，我們提出空間等級的概念，空間等級是描述研究空間中地物詳細程度的一種指數，空間等級的大小和空間分辨率的對應關系，如表1所示。

表1