[发明专利]一种地面站点与遥感观测降水数据融合方法和装置

权利要求书

1.一种地面站点与遥感观测降水数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取研究区内地面站点降水实测数据、第一分辨率的遥感降水数据和第二分辨率的归一化植被指数、地表温度、平面坐标和高程数据作为辅助参量；其中，所述第二分辨率高于所述第一分辨率；

基于面到点克里金插值法，对所述第一分辨率的遥感降水数据进行空间降尺度，得到第二分辨率的遥感降水降尺度结果；

基于时空地理加权和时空克里金插值法，根据所述第二分辨率的遥感降水降尺度结果、辅助参量和地面站点降水实测数据，构建并训练用于表达降水量与辅助参量时空异质性关系的时空融合模型；

获取所述时空融合模型输出的第二分辨率的降水量趋势估计值和第二分辨率的残差估计值；

将所述第二分辨率的降水量趋势估计值和所述第二分辨率的残差估计值相加，融合得到第二分辨率的降水数据产品；

对所述第一分辨率的遥感降水数据进行空间降尺度的步骤包括：

按照以下方式，对所述第一分辨率的遥感降水数据进行空间降尺度：

其中，为第二分辨率格网点v₀的遥感降水降尺度结果，N为与格网点v₀邻近的第一分辨率的格网点数量，x_i为格网点v₀的第i个邻近格网点，p_c(x_i)为第一分辨率格网点x_i的遥感降水量，λ_i为第一分辨率格网点x_i的权重；权重λ_i的求解方程组为：

上式中，γ_cc(x_i，x_j)是第一分辨率格网点x_i与x_j之间的面与面变异函数，γ_fc(v₀，x_i)是第二分辨率格网点v₀与第一分辨率邻近格网点x_i之间的点与面变异函数，μ为拉格朗日算子，s为任意两个格网点中心的距离；

γ_fc(s)与γ_cc(s)通过第二分辨率格网上的点与点变异函数γ_ff(s)和点扩展函数h(s)之间的卷积推算，*为卷积运算：

γ_fc(s)＝γ_ff(s)*h(s)

γ_cc(s)＝γ_ff(s)*h(s)*h(-s)。

2.根据权利要求1所述的地面站点与遥感观测降水数据融合方法，其特征在于，获取所述时空融合模型输出的第二分辨率的降水量趋势估计值的步骤包括：

按照以下方式，利用时空地理加权回归获取所述第二分辨率的降水量趋势估计值：

其中，为时空点(v₀，t₀)处第二分辨率的降水量趋势估计值，β₀(v₀，t₀)为截距，为第二分辨率的遥感降水降尺度结果，β₁(v₀，t₀)为对应的回归系数，f_i(v₀，t₀)为第i个辅助参量，β_i(v₀，t₀)为f_i(v₀，t₀)对应的回归系数，K-1为辅助参量的数量；截距和回归系数随时空位置(v₀，t₀)的变化而改变。

3.根据权利要求1所述的地面站点与遥感观测降水数据融合方法，其特征在于，获取所述时空融合模型输出的第二分辨率的残差估计值的步骤包括：

按照以下方式，利用时空克里金插值获取所述第二分辨率的降水量残差估计值：

其中，为时空点(v₀，t₀)处第二分辨率的降水量残差估计值，C为地面站点观测降水残差项的时空协方差矩阵，C₀为地面站点与待插值点降水残差项的时空协方差向量，为地面站点观测降水的残差值。