[发明专利]一种面向用户应用的灾害遥感产品真实性检验方法

说明书

本发明公开了一种面向用户应用的灾害遥感产品真实性检验方法，所述检验方法包括(1)定量表达遥感产品时空精度；(2)根据用户的具体需求，对定量的精度结果给出定性评判。本发明的检验方法可以直接评价遥感产品是否可靠，辅助决策者制定决策。

技术领域

本发明属于遥感产品真实性检验领域，涉及一种面向用户应用的灾害遥感产品真实性检验方法。

背景技术

真实性一词来源于希腊语，最初用于描述博物馆的艺术产品，后出现在哲学主义的研究中。至今，真实性的概念存在各个领域，通常指一件产品反映了真实的情况。“不真实性”，即“不确定性”，对不确定性的定量和定性评价，即为真实性检验过程。

遥感是一项对地观测技术，通过遥感得到原始影像的DN值(Digital Number，像元亮度值)，再对DN值进行处理再分析后的产品，称之为遥感应用产品。现尚未存在对遥感产品真实性检验的统一定义，从统计层面上看，遥感产品的真实性检验指产品的准确度测量，准确度包括“精度”和“无偏”两个方面。从应用层面看，NASA在验证MODIS地面产品真实性时给出的定义是，通过比较传感器反演的数值与能够表现真值的对照数据，以此评价其中不确定性的过程。

产品的不确定性会随着产品级别升高而累加。这种不确定性即数据数值与“真值”的差异，来源于测量、模型和尺度效应、人工因素的各个方面。测量中的不确定性包括传感器初始设计、传感器性能及后续维护、大气传输性征、地表特征等；模型中的不确定性指遥感数据到遥感信息产品的转换中出现的不确定性，而尺度效应是指不同空间分辨率的尺度转换中产生的误差；而越高级别的应用产品，加入人工主观分析的因素越多，其不确定性也逐渐加大。根据“链式法则”，遥感产品的真实性由生产链条中真实性最低的模块决定，因此做好基础数据产品的真实性检验尤为重要。

深入分析遥感产品的不确定性，对其进行真实性检验，时空精度是定量表达其结果的方式。在统计中，一般使用“准确性”(Accuracy)定量表达“不确定性”(Uncertainty)，而准确性包含了“无偏”(Unbiased)和“精度”(Precision)两个方面(FoodyAtkinson，2003)。通常来说，用均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)表征数据偏离真值的离散程度，即评估精度；用决定系数(R²)表征数据与真值的拟合程度。在中文的习惯表达中，精度在一定程度上代表了准确性的含义。推及遥感产品的精度计算，即产品呈现的数值结果与其表现内容真值的差异。然而，遥感产品由传感器接收的辐射亮度转换处理而来，其表现地物的“真值”是不存在的。在评估产品的精度时，若产品数值在离真值可容忍范围内，视为产品可靠，即通过了真实性检验。

事实上，定量评估遥感产品的不确定性在得到其精度后，传统意义上的真实性检验工作就结束了。然而，随着如今产品的逐级深化，如何对定量结果进行评估，制定真实性检验的评判标准，成为一项新的议题。

发明内容

目前，在遥感数据源的支持下，与遥感相关的各种机构生产出大量的遥感应用产品，而产品使用者也需要相应的遥感应用产品辅助决策过程，但双方对遥感应用产品的评价方式和理解有所不同。一方面，生产者生产出的各级产品，随着产品级别的增加，产品的不确定性也逐渐增加，精度逐渐降低，生产者对产品采用定量指标进行评价，只能给出产品精度，却无法定性评价产品“好”或者“不好”；另一方面，不同分级的产品对应不同的用户，其对产品的需求也有所差异，例如使用专题产品的决策者更希望能直接从产品中获取产品概念和不确定性评估结果，以此作为决策依据，而非生产者给出的量化的精度指标值，这使得产品供给与决策需求之间的匹配度较低。本发明的面向用户应用的灾害遥感产品真实性检验方法解决了这一问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种面向用户应用的灾害遥感产品真实性检验方法，所述方法包括如下步骤：

(1)收集对地观测的测量数据；

(2)对步骤1的测量数据进行处理生产灾害遥感产品；