[发明专利]一种地表温度空间变异性的套和结构建模及定量描述方法

权利要求书

1.一种地表温度空间变异性的套和结构建模及定量描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取待研究区域的Landsat8遥感影像数据；

步骤2、遥感影像数据进行包括大气校正、几何校正在内的预处理；

步骤3、利用经典的地表温度反演算法进行地表温度反演，得到研究区域的地表温度数据；

步骤4、基于单一结构模型建立理论半变异函数，从而得到单一结构模型下的地表温度数据空间变异函数曲线；

步骤5、结合在步骤4得到的半变异函数曲线，将该曲线进行分段处理，即将横坐标划分为：0<h<＝a₁、a₁<h<＝a₂、…、a_n-1<h<＝a_n、a_n<h，h表示曲线横坐标，并根据该曲线分段区间建立套和结构的理论半变异函数模型；

步骤6、利用基于套和结构模型建立的理论半变异函数对不同空间尺度下的地表温度进行空间变异性描述，定量描述地表温度空间变异性的多尺度特征。

2.根据权利要求1所述的一种地表温度空间变异性的多尺度特征定量描述方法，其特征在于，所述步骤2是借助包括ENVI5.3在内的现有软件，在高分辨率伊科诺斯IKONOS卫星影像的辅助下，对原始图像中包括热红外波段的所有波段进行几何正，然后利用ENVI-FLASSH工具对各波段的地表反射率进行大气校正，得到经过大气校正后的地表反射率数据。

3.根据权利要求2所述的一种地表温度空间变异性的多尺度特征定量描述方法，其特征在于，所述步骤3利用经典的地表温度反演算法进行地表温度反演，的步骤包括：首先将步骤2处理过的影像的象元亮度DN值转化为传感器的高层大气辐射强度，根据热平衡方程，再将高层大气辐射强度转化为去除大气影响的地表热辐射强度，公式如：ε表示地表比辐射率，τ表示大气透射率，L_surface是地表辐射亮度，L_TOA是TOA传感器端辐射亮度，L_upper/L_down是大气上/下行辐射亮度，在NASA官网输入所采用影像的成像时间以及中心经纬度即可获取L_uppe、L_down、τ三个大气参数，最终根据上述公式反演得到地表温度数据。

4.根据权利要求3所述的一种地表温度空间变异性的多尺度特征定量描述方法，其特征在于，所述步骤4基于单一结构模型建立理论半变异函数，从而得到单一结构模型下的地表温度数据空间变异函数曲线，具体包括：

由实验半变异函数，即公式对地表温度数据进行空间变异计算，其中γ(h)为半变异函数值；h为步距，N(h)为步距为h时对应样本点的对数；Z(x_i)和Z(x_i+h)分别为变量Z在空间位置x_i和x_i+h处的观测值，然后基于单一结构模型对实验半变异函数进行拟合，最终得到单一结构模型下的理论变异函数曲线。