[发明专利]下行短波辐射和光合有效辐射数据的反演方法及系统

权利要求书

1.一种下行短波辐射和光合有效辐射数据的反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、输入静止卫星和极轨卫星数据；

S2、对所述静止卫星和极轨卫星数据中的全球地表反射率数据进行预处理，以去除云对于地表反射率的影响；

S3：建立查找表，该查找表显示大气顶辐射与地表光合有效辐射和下行短波辐射之间的关系；

S4：根据静止卫星和极轨卫星中不同卫星接收到的大气层顶辐亮度值，基于所述查找表查找出不同大气状态下对应的光合有效辐射和下行短波辐射数据；

S5：利用所述下行短波辐射和光合有效辐射数据，融合形成全球陆表辐射产品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S21：对所述全球地表反射率数据进行判断，初步筛选出正常的像元和异常的像元；

S22：从所述正常的像元中选取已被卫星遥感传感器标识过的像元作为训练样本，分别计算所述异常的像元和正常的像元与训练样本之间的相关系数或相似系数，并判断计算出的相关系数或相似系数是否大于或等于相关系数阈值或相似系数阈值，若是，则判定为正常的像元，否则判定为异常的像元；

S23：基于地理位置、时间和归一化雪被指数NDSI识别出云和雪；

S24：通过时空插值滤波的方式来填充在长时间序列中缺失的像元和空间上异常的像元。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S23中识别出云和雪的方式为：

若NDSI＞0.5，且地理位置和时间符合下雪条件，则标识为纯雪；

若0.4＜NDSI＜0.5，则根据已有云雪标识的像元作为训练样本，建立云和雪两类样本，根据步骤S22的训练结果，利用最大似然法对云和雪进行分类；

若NDSI＜0.4，则判为云。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，采用大气辐射传输模型MODTRAN4来进行模拟建立查找表。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在MODTRAN4中设置一系列的观测几何条件和大气光学属性状态信息，所述大气光学属性状态信息包括高程信息、气溶胶和云的参数信息。

6.如权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S41、使用预处理后的全球地表反射率数据，以及获取的反射率计算所有大气状况的大气顶辐射的值，比较不同传感器相应的值与不同大气状况的值的关系，使用大气顶辐射与大气状况之间的关联表确定大气状况参数；

S42、通过地表辐射与大气状况之间的关联表，以及步骤S41所确定的大气状况参数，计算地表辐射的值，根据地表辐射的值计算地表的光合有效辐射和下行短波辐射。

7.一种下行短波辐射和光合有效辐射数据的反演系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于接收静止卫星和极轨卫星数据；

数据处理模块，用于对静止卫星和极轨卫星数据中的全球地表反射率数据进行预处理，以去除云对于地表反射率的影响；

建立查找表模块，用于建立查找表，该查找表显示大气顶辐射与地表光合有效辐射和下行短波辐射之间的关系；

辐射产品反演模块，用于根据静止卫星和极轨卫星中不同卫星接收到的大气层顶辐亮度值，基于所述查找表查找出不同大气状态下对应的光合有效辐射和下行短波辐射数据；

数据融合模块，用于所述下行短波辐射和光合有效辐射数据，融合形成全球陆表辐射产品。