[发明专利]遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法与系统

权利要求书

1.一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，包括：

将经插值处理之后的再分析数据与获取的遥感数据在同一地理位置的对应时间点的数值进行匹配；

依据匹配后的数值之间的差值，得到再分析数据的变化曲线偏差；

通过所述变化曲线偏差对插值后的再分析数据进行数值拉伸平移，得到偏差校正后的变化曲线；

基于所述偏差校正后的变化曲线，通过相应的时间积分得到任意时间尺度下的遥感数据。

2.如权利要求1所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，所述遥感数据包括：温度、短波辐射以及长波辐射；所述再分析数据的数据来自再分析数据集，所述再分析数据集包括：ERA5、MERRA-2、JRA-55、GLDAS以及CLDAS。

3.如权利要求2所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，将经插值处理之后的再分析数据与获取的遥感数据在同一地理位置的对应时间点的数值进行匹配包括：

分别对所述再分析数据的温度、短波辐射以及长波辐射进行插值，得到不同地理位置的每一固定时间段的高时间分辨率下的温度、高时间分辨率下的短波辐射以及高时间分辨率下的长波辐射；

在同一地理位置和同一时间点下，将遥感数据的瞬时温度、瞬时短波辐射以及瞬时长波辐射分别与所述再分析数据的高时间分辨率下的温度、高时间分辨率下的短波辐射以及高时间分辨率下的长波辐射进行相应的匹配。

4.如权利要求3所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，依据匹配后的数值之间的差值，得到再分析数据的变化曲线偏差包括：

依据所述遥感数据的瞬时温度、瞬时短波辐射以及瞬时长波辐射分别与所述再分析数据的高时间分辨率下的温度、高时间分辨率下的短波辐射以及高时间分辨率下的长波辐射的差值，得到再分析数据的固定时间段内的温度变化曲线偏差、固定时间内的短波辐射变化曲线偏差和固定时间段内的长波辐射变化曲线的偏差；

其中，若每一固定时间段内有多个遥感观测值，则偏差为对应多个偏差的平均值，具体计算如下：

式中，T1为再分析数据的高时间分辨率下的温度、SW1为再分析数据的高时间分辨率下的短波辐射、LW1为再分析数据的高时间分辨率下的长波辐射；T2为遥感数据的瞬时温度、SW2为遥感数据的瞬时短波辐射以及LW2瞬时短波辐射；shift_T为固定时间段内的温度变化曲线偏差，shift_SW为固定时间内的短波辐射变化曲线偏差，shift_LW为固定时间段内的长波辐射变化曲线的偏差；N为遥感观测次数。

5.如权利要求3所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，通过所述变化曲线偏差对插值后的再分析数据进行数值拉伸平移，得到偏差校正后的变化曲线包括：

依据所述再分析数据的固定时间段内的温度变化曲线偏差、所述固定时间内的短波辐射变化曲线偏差以及所述固定时间段内的长波辐射变化曲线的偏差，对所述再分析资料插值后的高时间分辨率下的温度、高时间分辨率下的短波辐射以及高时间分辨率下的长波辐射进行数值拉伸平移，得到偏差校正后的固定时间段内的温度变化规律曲线、偏差校正后的固定时间段内的短波辐射变化规律曲线以及偏差校正后的固定时间段内的长波辐射变化规律曲线。

6.如权利要求4或5所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，所述固定时间段为24小时。

7.如权利要求3所述的一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展方法，其特征在于，所述方法还包括：

若某一固定时间段内缺少遥感数据，则依据前后相邻的遥感数据求得平均偏差作为缺值日期对应的偏差校正量；

依据所述偏差校正量对所述再分析数据的高时间分辨率下的温度、高时间分辨率下的短波辐射以及高时间分辨率下的长波辐射进行数值拉升平移，得到经偏差校正后的缺值日期的变化曲线；

基于经偏差校正后的缺值日期的变化曲线，通过相应的时间积分得到不同时间尺度的遥感数据。

8.一种遥感地表温度和长短波辐射量时间尺度扩展系统，其特征在于，包括：

数值匹配模块，用于将经插值处理之后的再分析数据与获取的遥感数据在同一地理位置的对应时间点的数值进行匹配；

偏差求取模块，用于依据匹配后的数值之间的差值，得到再分析数据的变化曲线偏差；

偏差校正模块，用于通过所述变化曲线偏差对插值后的再分析数据进行数值拉伸平移，得到偏差校正后的变化曲线；

时间尺度转换模块，用于基于所述偏差校正后的变化曲线，通过相应的时间积分得到任意时间尺度下的遥感数据。