[发明专利]一种顾及时空特征的云覆盖像元地表温度重建方法

权利要求书

1.一种顾及时空特征的云覆盖像元地表温度重建方法，其特征在于，包括：

S1、对目标区域在时间段T_last＝[d_begin,t_begin,d_stop,t_stop]内的LST图像序列进行像元判断，将云覆盖像元处的LST值设为无效，其他像元处的LST值设为有效；所述LST图像序列由静止气象卫星采集；T_last的起始时刻为d_begin日t_begin时，终止时刻为d_stop日t_stop时；

根据目标区域的快速大气订正云图产品计算目标区域的NDVI数据，并对NDVI数据进行处理，得到时间段T_last内目标区域的NDVI图像序列；

S2、遍历时间段T′_last＝[d_begin+nt,t_begin,d_stop-nt,t_stop]内每一个LST值无效的像元，对其进行时间域LST重建，nt为时间窗口尺寸值；

S3、如目标区域在时间段T′_last内仍有无效LST值，遍历每一个LST值无效的像元，对其进行空间域LST重建；

S4、如目标区域在时间段T′_last内仍有无效LST值，跳转至步骤S2进行下一次时空重建，直到目标区域在时间段T′_last内的LST值均有效；

S5、对步骤S4得到的目标区域在时间段T′_last内的LST图像序列进行S-G滤波；

所述步骤S2中时间域LST重建具体步骤为：

S21、设待重建(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值；根据LST图像序列获取(x_p,y_p)处像元在时间段T_last内的LST值序列，截取其中LST值无效的子序列，获取子序列两端LST值有效的时刻，分别记为LST(x_p,y_p,d₀,t₀)和LST(x_p,y_p,d_end,t_end)；如果d₀＝d_end＝d_p，按照步骤S22对(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值进行重建，否则结束(x_p,y_p)处的时间域LST重建，跳转至S21进行下一个LST无效像元的时间域重建；

S22、构建(x_p,y_p)处像元以d_p日为中心的时间窗口：d_p-nt≤d_k≤d_p+nt；

计算时间窗口内同一日中t₀、t_p、t_end时(x_p,y_p)处LST值均有效的数量Nt；如果Nt＝0，结束(x_p,y_p)处的时间域LST重建，跳转至S21进行下一个LST无效像元的时间域重建；否则，待重建(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值为：

LST(x_p,y_p,d_p,t_p)＝T₀LST₀(x_p,y_p,d_p,t_p)+T_endLST_end(x_p,y_p,d_p,t_p)

其中LST₀(x_p,y_p,d_p,t_p)、LST_end(x_p,y_p,d_p,t_p)分别为无效开始时刻和结束时刻临近天LST值，T₀、T_end分别为无效开始时刻和结束时刻临近天LST值权重；

将(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值设为有效；

所述步骤S3中空间域LST重建具体步骤为：

S31、设待重建(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值；构建空间窗口区域：x_p-ns≤x_i≤x_p+ns，y_p-ns≤y_i≤y_p+ns；ns为空间窗口尺寸值；

S32、计算d_p日t_p时NDVI图像中空间窗口内像元的NDVI的标准差σ_w；

计算空间窗口内每个像元与(x_p,y_p)像元处的NDVI差值θ_i：

θ_i＝NDVI(x_i,y_i)-NDVI(x_p,y_p)；

其中NDVI(x_i,y_i)和NDVI(x_p,y_p)分别为d_p日t_p时NDVI图像中像元(x_i,y_i)和(x_p,y_p)处的NDVI；

如果|θ_i|＜σ_w且(x_i,y_i)处的LST值有效，则(x_i,y_i)为(x_p,y_p)的有效像元；设Ns为(x_p,y_p)在空间窗口区域内有效像元的个数；

如Ns＝0，结束(x_p,y_p)处的空间域LST重建，跳转至S31进行下一个LST无效像元的空间域重建；如Ns≠0，执行步骤S33；

S33、待重建(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值为：

其中(x_i,y_i)为(x_p,y_p)的有效像元，其LST值为LST(x_i,y_j,d_p,t_p)；W_i为(x_i,y_i)对(x_p,y_p)的LST值权重，D_i为(x_i,y_i)对(x_p,y_p)的空间距离权重，S_i为(x_i,y_i)对(x_p,y_p)的纹理相似性权重，S_i＝|NDVI(x_i,y_j)-NDVI(x_p,y_p)|；

将(x_p,y_p)处像元在d_p日t_p时的LST值设为有效。