[发明专利]地表反照率产品的生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星遥感技术领域，特别涉及一种地表反照率产品的生成方法及系统。

背景技术

地表反照率反映了地球表面对太阳光辐射的反射能力，是地表辐射能量平衡以及地气相互作用中的驱动因子之一，其时空变化受到自然过程以及人类活动的影响，是全球环境变化的指示因子。

目前一些卫星反照率产品已经业务化运行和发布，空间分辨率从250m-20km，时间分辨率从日到月，其中极轨卫星产品包括MODIS，MISR，CERES，POLDER，MERIS。地球同步卫星产品包括Meteosat，and MSG。

目前针对在轨运行的卫星遥感数据以及部分航空遥感数据进行了大量地表反照率反演研究，并进行了有效的反照率产品的地面验证，其中基于线性核驱动模型的地表BRDF/反照率遥感反演模型算法是目前地表反照率遥感反演中应用最广泛的方法，已经在MODIS、MISR的地表反照率产品中得到了很好的应用。另外，POLDER/PARASOL系列传感器具有更好的多角度观测能力，空间分辨率稍低(6km)，也发布了非常有特色的全球长时间序列反照率产品。其他如静止轨道气象卫星MSG、METEOSET，极轨卫星传感器AVHRR、VEGETATION等传感器都有不同覆盖范围的反照率产品，我国气象卫星、环境减灾小卫星数据都可用于区域和全球范围的地表反照率反演，目前反照率产品生成算法正在研制过程中。

已有的反照率产品的生产系统环境，均是采用个人计算机少量生产，并且缺少长时间序列的全球陆表宽波段发射率数据集。迄今为止，针对全球陆面变化研究与陆面模型研发，国际陆地遥感领域仍然缺乏长时间序列并且时空连续、高时空分辨率的全球陆表特征参量产品。国内的遥感产品生产均采用个人计算机生产小批量产品，无法满足长时间序列、高时空分辨率和高质量的遥感生产需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种时空连续的地表反照率产品的生成方法及系统。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种地表反照率产品的生成方法，其包括步骤：

B：根据太阳天顶角、观测天顶角和相对方位角对MODIS地表反射率数据、MODIS表观反射率数据和MODIS地表反照率数据进行网格划分；

C：对POLDER BRDF数据进行优选，按照地表类型对经过优选的POLDER BRDF数据进行分类；

D：根据配套光谱数据模拟得到模拟POLDER BRDF数据和模拟MODIS地表反射率数据，建立所述模拟POLDER BRDF数据和所述模拟MODIS地表反射率数据之间的多元线性转换关系，根据所述多元线性转换关系和经过分类的POLDER BRDF数据，计算得到样本MODIS地表反射率数据；

E：根据经过分类的POLDER BRDF数据，得到POLDER反照率数据，转换所述POLDER反照率数据得到宽波段地表反照率数据；

F：根据所述样本MODIS地表反射率数据和所述宽波段地表反照率数据建立第一转换模型，根据所述第一转换模型和经过网格划分的MODIS地表反射率数据，得到第一地表反照率数据；

G：根据所述POLDER BRDF数据得到地表反射特性参数，根据所述地表反射特性参数和大气状态参数计算得到样本MODIS表观反射率数据；

H：根据所述样本MODIS表观反射率数据和所述宽波段地表反照率数据建立第二转换模型，根据所述第二转换模型和经过网格划分的MODIS表观反射率数据，得到第二地表反照率数据；

I：整合所述第一地表反照率数据、所述第二地表反照率数据和经过网格划分的MODIS地表反照率数据，生成时空连续的地表反照率产品。

优选地，在所述步骤B之前还包括步骤A：输入POLDER BRDF数据、MODIS地表反射率数据、MODIS表观反射率数据、MODIS地表反照率数据和配套光谱数据。

优选地，所述步骤I具体包括步骤：

I1：对所述第一地表反照率数据和所述第二地表反照率数据进行插值弥补；

I2：对所述第一地表反照率数据、所述第二地表反照率数据和经过网格划分的MODIS地表反照率数据进行归一化处理；

I3：对归一化处理后的第一地表反照率数据、第二地表反照率数据和经过网格划分的MODIS地表反照率数据进行数据融合，得到融合数据；

I4：对所述融合数据进行平滑处理；