[发明专利]面向MODIS林火探测的亮温预测方法和系统

权利要求书

1.一种面向MODIS林火探测的亮温预测方法，包括：

步骤A：接收设定区域和时间的MODIS数据；

步骤B：处理所述MODIS数据；

所述步骤B包括：

步骤B01：数据预处理，包括对所述MODIS数据的几何校正、格式转换、投影转换以及去除蝴蝶结效应；

步骤B02：对所述预处理后的数据，进行数据拼接、剔除无效数据以及筛选每日时间接近的影像；

步骤B03：通过辐射定标以及亮温计算获得影像像元在每一时刻的反射率和亮温数据；

步骤B04：删除云体和水体，识别潜在火点像元，提取有效背景像元，得到潜在火点像元的亮温时间序列数据、所述潜在火点像元的有效背景像元的亮温时间序列数据；

步骤C：计算像元亮温，其中，所述步骤C包括：

步骤C01：求解每一时刻MODIS数据中心像元亮温与其邻域像元间的比值关系，t_k+1时刻中心像元o的亮温比值关系矩阵由t₁到t_k时刻的亮温比值关系矩阵加权计算得到：

式中，ρ₁为控制不同时期比值矩阵权重大小的参数，表示由t₁到t_k-1时刻亮温比值权重计算得到的t_k时刻的亮温比值关系矩阵，为t_k时刻中心像元o的亮温比值关系矩阵：

式中，表示t_k时刻中心像元o与每一个背景像元i亮温的比值，N为矩阵元素的个数，式中，可由公式(2)计算得到：

式中，为t_k时刻中心像元o的亮温，为t_k时刻背景像元i的亮温；

步骤C02：基于反距离权重法对有效背景像元赋予不同的距离权重，构建t_k时刻中心像元o的空间距离权重矩阵

式中，w_i为背景像元i的距离权重，由公式(3)计算得到；

式中，p是一个正实数，p的取值范围为[0.5，3]；h_i为背景像元i与中心像元o的距离；

步骤C03：计算第t_k时刻中心像元o的亮温：

式中，为t_k时刻中心像元o的亮温预测值，由空间距离权重矩阵亮温比值关系矩阵以及t_k时刻中心像元o的有效背景像元亮温矩阵通过内积计算得到。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤A中，所述MODIS数据包括MOD02 1km数据、MOD03 1km地理校正数据以及MODIS 3级土地覆盖类型数据MCD12Q1 500m数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤B04中，基于空间上下文中设定的反射率、亮温阈值来识别潜在火点像元。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤C01中，ρ₁为0.25。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，p等于2。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，背景邻域像元与中心像元的空间距离为几何距离。