[发明专利]反照率利用最佳空间等级的估算方法和系统

说明书

本发明提供一种反照率利用最佳空间等级的估算方法和系统，所述方法包括：获取预定地理范围内预定分辨率的反照率图像；将反照率图像划分为多个子区域；对于每个子区域，按照多个预设规格划分为多幅不同网格大小的网格图；针对每幅网格图，获取每个网格的预定图像参数，计算出所有网格基于预定图像参数的方差；取方差最大的预设规格所对应的空间等级作为子区域的最佳空间等级。通过计算每个子区域内所有网格基于预定图像参数的方差，从而获知预设规格所划分网格的局部差异性，从而选出局部差异性最大的预设规格，并将该预设规格所对应的空间等级作为子区域的最佳空间等级，供以后的研究参考借鉴。

技术领域

本发明涉及反地表反照率技术领域，尤其涉及一种反照率利用最佳空间等级的估算方法和系统。

背景技术

地表反照率是地表所有辐射能量与入射能量之比，是到达地表的太阳辐射能量被地表反射与吸收的比例。地表反照率决定着地球表面与大气之间辐射能量的分配过程，进而影响着生态系统中如地表温度、蒸腾、能量平衡、光合及呼吸作用等一系列物理、生理和生物化学过程，是数值气候模式和地表能量平衡方程的一个重要参数。20世纪70年代，Charney等人通过全球气候模型(GCM，Global Climate Model)在撒哈拉干旱地区的模拟研究发现，干旱、半干旱区反照率和气候的存在着一种正反馈。干旱区反照率的增加，会造成净辐射的减小，进而使感热通量和潜热通量减少，造成大气辐合上升减弱，云和降水减少，土壤湿度减小的结果又使得反照率增加。自此，反照率产品开始在能量平衡领域广泛使用。

此外，长时间序列的反照率产品可以用于监测长期的动态变化，在全球变化研究领域也备受关注。章睿等将AVHRR传感器level1B数据进行校正，反演得到北极楚科奇扇区1981-2012年以来8月份的反照率，进而得到海冰密集度、气温、海水温度以及夏季海冰最小面积，讨论其与反照率变化的相互关系，得出楚科奇扇区以至于整个北极地区的气候正处在快速变化之中的结论。

武汉大学何涛教授等研究人员通过分析近30年(1980年代到2010年代)的GLASS反照率产品，发现了北半球地表反照率与积雪覆盖度的显著正相关特性，其变化贡献了地球净辐射异常的63％，导致总体气候变暖效应。时间方面，夏季的趋势较为直观，由于地表温度上升，积雪融化且终雪日显著提前，反照率降低；而冬季则呈现完全相反的趋势，积雪覆盖升高，反照率也随之升高。空间方面，受积雪面积减少的驱动，北半球增温加剧，其中，欧亚大陆积雪变化对北半球增温变化的贡献高达70％。北美洲中高纬度部分地区变化呈相反的趋势，使得北美洲总体积雪气候效应较小。

为便于表示不同研究中反照率产品的选择问题，我们提出空间等级的概念，空间等级是描述研究空间中地物详细程度的一种指数，空间等级的大小和空间分辨率的对应关系，如表1所示。

表1