[发明专利]一种基于多时间尺度模型的遥感地表日均温计算方法

摘要

本发明涉及一种基于多时间尺度模型的遥感地表日均温计算方法，通过ATC模型分别重建卫星各过境时刻的云下地表温度，保证地表温度观测结果时间上和空间上的连续性；在云下地表温度重建的基础上，利用DTC模型模拟地表温度的日内变化趋势，并通过积分手段求解出日均温。本发明可以重建云遮挡造成的地表温度缺值，同时能够有效纠正传统四次瞬时观测平均较真实日均温偏高的系统性偏差，获得时间和空间上均连续的日均温产品。本发明方法适用性强，能用于大范围遥感地表日均温产品的快速生产，能够满足实际生产的需要。

主权项

1.一种基于多时间尺度模型的遥感地表日均温计算方法，包括以下步骤：第一步、数据获取——获取MODIS地表温度产品，得到所有像元的每天四个过境时刻的地表温度观测值，当过境时刻像元上空有云遮挡时，则该像元在该过境时刻无对应的无地表温度观测值；第二步、计算云下像元的地表温度初始拟合结果——针对每个过境时刻，将像元的地表温度观测值输入OATC模型，求解OATC模型三个自由参数，并利用参数确定OATC模型用于计算云下像元地表温度的初始拟合结果，OATC模型公式如下：式中，T_OATC(d)表示第d天的地表温度初始拟合值；N表示一年中的总天数，闰年为366，平年为365；T_A表示地表温度年均温；A表示地表温度一年中的变化幅度；β表示地表温度年变化相位角，T_A、A和β是OATC模型待求解的三个自由参数；第三步、计算云下像元地表温度的最终拟合结果——计算对应的空气温度观测值与地表温度初始拟合结果的差ΔT_air(d)，针对每个境时刻，将像元的地表温度观测值和ΔT_air(d)输入EATC模型，求解EATC模型四个自由参数，并利用参数确定EATC模型计算的云下像元地表温度的最终拟合结果，EATC模型公式如下：式中，T_EATC(d)表示第d天的地表温度最终拟合值；N表示一年中的总天数，闰年为366，平年为365；T_A表示地表温度年均温；A表示地表温度一年中的变化幅度；β表示地表温度年变化相位角；k是空气温度与地表温度之间调节参数，T_A,A,β和k是四个待求解的自由参数；第四步、计算日均地表温度——无云遮挡时，地表温度为地表温度观测值，有云遮挡时，地表温度为EATC模型最终拟合结果，将四个过境时刻及其对应的地表温度输入到四参数DTC模型中，逐像元拟合一天中地表温度曲线，再根据拟合得到的地表温度曲线计算日均地表温度。