[发明专利]一种基于DEM和NDVI的气温降尺度方法

摘要

本发明涉及气温降尺度方法，具体的说是涉及一种基于DEM和NDVI的气温降尺度方法。本方法引进DEM与NDVI对原始气温数据进行降尺度处理。根据一年中植被的生长情况，将一年划分为植被生长季和非植被生长季，分别对植被生长季和非植被生长季进行降尺度。本发明针对现有方法的不足，对已有低空间分辨率的气温数据集，考虑数字高程模型(DEM)变化，加入局部地理信息对气温影响，同时在植被生长季考虑植被覆盖对近地面气温的调控作用，将原始数据有效降尺度到高空间分辨率。

主权项

1.一种基于DEM和NDVI的气温降尺度方法，包括以下步骤：/nS1、选定研究区范围，对该范围内的NDVI与DEM原始数据分别进行预处理：/n重采样至与原始气温数据一致的空间分辨率，获得降尺度所需的低空间分辨率的NDVI与DEM数据；/n以及，/n重采样至与原始气温数据降尺度后分辨率一致的空间分辨率，获得与降尺度要求一致的高空间分辨率的NDVI与DEM数据；/n所述的NDVI与DEM原始数据、原始气温数据均为已知的；/nS2、判断是否处于植被生长季，若是，则进入步骤S211；若否，则进入步骤S221；/nS211、在整个研究区范围内筛选出NDVI存在的所有像元，进入步骤S212；对NDVI不存在的像元，进入步骤S221；/nS212、将步骤S1中得到的低空间分辨率像元的地表气温与对应的低空间分辨率DEM、NDVI做多元回归，得到回归参数：/nSAT_s＝A*DEM_s+B*NDVI_s+C/n式中，SAT_s是低分辨率原始像元气温值；DEM_s是低分辨率DEM像元值；NDVI_s是低分辨率NDVI像元值；A为低分辨率时DEM的回归系数；B为低分辨率时NDVI的回归系数；C是回归方程常数项；/nS213、根据得到的回归参数，将高空间分辨率的DEM、NDVI数据带入回归方程，得到所有NDVI存在的高空间分辨率像元的降尺度气温值：/nSAT_h＝A*DEM_h+B*NDVI_h+C/n式中，SAT_h是降尺度后高分辨率气像元气温值；DEM_h为与降尺度后气温分辨率一致的高分辨率DEM像元值；NDVI_h为与降尺度后气温分辨率一致的高分辨率NDVI像元值；/nS221、获取每一个降尺度后高分辨率像元与对应的低分辨率大像元高程差；/nS222、结合气温垂减率，得到每一个降尺度后高分辨率小像元与对应的低分辨率气温数据之间的气温补偿值，以每一个小像元对应大像元的原始气温值作为小像元的背景值，加上补偿值，得到降尺度后的每一个小像元的值：/nSAT_Dh＝SAT_Bh+λ*DH_h/n式中SAT_Dh是降尺度后高分辨率像元加上气温补偿值后的值；SAT_Bh是高分辨率像元的原始背景气温值；λ为当地气温垂减率；△H_h是高分辨率像元与对应低分辨率大像元之间的高程差；/nS223、对步骤S222的结果进行平滑处理：/n /n式中，SAT_h(i,j)是平滑后第i列j行个小像元值；SAT_Dh(m,n)是加上气温补偿值后第m列n行个小像元值。/n