[发明专利]陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法及装置

说明书

本发明提供了一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法及装置，方法包括：S1获取多空间、多时间分辨率的遥感数据集；S2根据获取的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间和高空间分辨率的遥感数据集；S3利用预设数据模型将S1和S2生成的数据集进行ET参数反演，得到不同时间和空间分辨率的遥感参数集；根据S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数，分别进行空间及时间尺度匹配判断；若空间尺度匹配判断结果和时间尺度匹配判断结果满足ET估算的精度要求，则将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集。本发明能够解决现有ET估算中时间、空间尺度匹配不明确而导致的ET反演不确定性的问题。

技术领域

本发明涉及遥感与生态水文学科学领域，具体涉及一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法及装置。

背景技术

通过遥感参数反演和模型耦合模拟估算蒸散发(ET)是目前常用的方法，相比传统的水文模型，遥感ET模型在精度和空间上具有明显的优势。但其时间上的离散性、下垫面的异构性和光谱信息的综合性限制了其对连续水文的观测。因此，“时间”、“空间”匹配是降低ET反演不确定性和提高适用性的关键问题之一。

然而由于单一传感器的局限，很难兼顾不同的时间、空间尺度匹配研究。目前，ET反演的尺度匹配研究还十分有限，部分研究结合数据融合、参数模拟等等方面做了一定的探索研究，但不够系统，其在进行尺度不确定性的综合表征研究更是十分有限。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法及装置，以解决现有技术中因无法兼顾时间、空间尺度匹配而导致的ET反演不确定性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法，包括如下步骤：

S1、利用传感器获取多空间、多时间分辨率的遥感数据集；

S2、根据步骤S1获取的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间和高空间分辨率的遥感数据集；

S3、利用预设数据模型将步骤S1和S2生成的数据集进行ET参数反演，得到ET参数集，得到不同时间和空间分辨率的遥感参数集；

S4、根据步骤S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数，分别进行空间尺度匹配判断以及时间尺度匹配判断；

S5、若空间尺度匹配判断结果和时间尺度匹配判断结果满足ET估算的精度要求，则将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集。

进一步地，根据步骤S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数，进行空间尺度匹配判断，具体包括：

S41、获取不同分辨率遥感影像生成的土地利用图，将土地利用图矢量化，将相同分辨率遥感图像得到的矢量化的土地利用图与栅格的遥感土地利用图叠加，计算空间松散度指数：SP＝N_i/S_i；

式中，SP为空间松散度指数；N_i为预设空间分辨率下生成的土地利用斑块数；S_i为上述土地利用的面积；

S42、计算下垫面异质性指数：

式中，A为下垫面异质性指数，A_a为被选择的遥感数据像元总数；M为混合像元判定值，当为混合像元时，值为1，否则为0；S_m为对应像元相似度系数，为混合像元中所包含的地物类型的种类数；

S43、当SP≥a，同时A≤b时，判断为空间尺度高度匹配；

当只满足SP≥a，或只满足A≤b时，判断为空间尺度中度匹配；