[发明专利]一种不同深度的土壤温度估算方法

权利要求书

1.一种不同深度的土壤温度估算方法，其特征在于，包括：

S1，预处理光学和热红外卫星遥感数据，获取地表温度集合和植被指数集合；

S2，根据任一深度的土壤温度观测点坐标，从所述地表温度集合和植被指数集合中，提取所述任一深度的土壤温度观测点对应的地表温度和植被指数；根据所述任一深度的土壤温度观测时间，获取所述任一深度的土壤温度观测时间对应的太阳赤纬；

S3，分析所述任一深度的土壤温度分别与对应的地表温度、植被指数和太阳赤纬的相关性，获取相关性分析结果；

S4，根据所述相关性分析结果，建立所述任一深度的土壤温度估算模型；

S5，重复步骤S2-S4，获取不同深度的土壤温度估算模型；

S6，根据所述不同深度的土壤温度估算模型估算不同深度的土壤温度；

所述步骤S1进一步包括：

从所述光学和热红外卫星遥感数据中提取图层，并对图层中的影像进行拼接、重采样、投影转换和裁剪，获取地表温度集合和植被指数集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：对所述任一深度的土壤温度分别与对应的不同时间的地表温度、不同卫星提供的植被指数和太阳赤纬两两进行相关性分析，相关系数计算公式如下：

其中，r为所述任一深度的土壤温度与地表温度、植被指数和太阳赤纬中任一变量的相关系数；x_i为所述任一变量、y_i为所述任一深度的土壤温度，对应所述任一变量的平均值、对应所述任一深度的土壤温度的平均值；i＝1,2,3,…,n，n为所述任一变量的有效数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中所述任一深度的土壤温度估算模型如下拟合方程：

ST＝dLST+eNDVI+fDs+g

其中，ST为所述任一深度的土壤温度估算值，LST为地表温度，NDVI为植被指数数据，Ds为太阳赤纬，d、e、f和g为通过数据拟合得到系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：计算所述拟合方程的均方根误差、决定系数和偏差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5与S6间，还包括：利用验证站点和年份实测土壤温度数据，对所述不同深度的土壤温度估算模型进行精度评价。

6.一种不同深度的土壤温度估算系统，其特征在于，包括：

预处理模块，用于预处理光学和热红外卫星遥感数据，获取地表温度集合和植被指数集合；

数据获取模块，用于根据任一深度的土壤温度观测点坐标，从所述地表温度集合和植被指数集合中，提取所述任一深度的土壤温度观测点对应的地表温度和植被指数；根据所述任一深度的土壤温度观测时间，获取所述任一深度的土壤温度观测时间对应的太阳赤纬；

相关性模块，用于分析所述任一深度的土壤温度分别与对应的地表温度、植被指数和太阳赤纬的相关性，获取相关性分析结果；

第一建模模块，用于根据所述相关性分析结果，建立所述任一深度的土壤温度估算模型；

第二建模模块，用于获取不同深度的土壤温度估算模型；

估算模块，用于根据所述不同深度的土壤温度估算模型估算不同深度的土壤温度；

所述数据获取模块分别与所述预处理模块和相关性模块连接，所述第一建模模块分别与所述相关性模块和第二建模模块连接，所述第二建模模块与所述估算模块连接；

所述预处理模块具体用于：

从所述光学和热红外卫星遥感数据中提取图层，并对图层中的影像进行拼接、重采样、投影转换和裁剪，获取地表温度集合和植被指数集合。