[发明专利]一种基于多源遥感数据的高分辨率卫星遥感估算方法

权利要求书

1.一种基于多源遥感数据的高分辨率卫星遥感估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)数据获取：获取待测区域的TMPA 3B43 v7降水数据、MODIS卫星遥感影像数据以及ASTERGDEM卫星遥感影像数据，同时收集待测区域内地面观测站点的日降水量观测值；其中MODIS卫星遥感影像数据包括MOD11A2数据产品和MOD13A2数据产品；

步骤2)数据预处理：将步骤1)获取的TMPA 3B43 v7降水数据的时间分辨率处理为月；将ASTER GDEM卫星遥感影像数据进行聚合计算分别得到空间分辨率为1km和25km的DEM数据；从MOD11A2数据产品中提取白天地表温度和晚上地表温度参量，并通过聚合计算分别得到空间分辨率为1km和25km的白天地表温度数据以及空间分辨率为1km和25km的晚上地表温度数据；从MOD13A2数据产品中提取植被指数参量，经过异常值剔除处理后，通过聚合计算分别得到空间分辨率为1km和25km的植被指数数据；从ASTER GDEM卫星遥感影像数据中提取、聚合计算分别得到1km和25km的坡度、地形湿度指数、坡长坡度、谷底平坦指数、地表粗糙度和地表反射率数据；

步骤3)进行建模及参数率定：将步骤2)处理后的25kmTMPA 3B43 v7降水数据作为因变量，以空间分辨率为25km的植被指数、数字高程模型、白天地表温、晚上地表温、地形湿度指数、坡度、地表粗糙度、地表反射率和谷底平坦指数9个数据作为自变量进行建模及参数率定；

所采用的参数估算模型形式为：

其中，N表示参数估算模型中自变量个数；a_n表示第n个环境变量的系数；a₀表示模型参数的常数项系数；y_n表示降雨量预测值；x_n表示第n个环境变量；

a₀和a_n的计算公式如下：

其中:k代表地面观测站点个数；x_in代表第i个地面观测站点的第n个环境变量的值，y_i代表的是第i个地面观测站点的日降水量观测值，代表第n个环境变量因子的均值，代表所有地面观测站点的日降水量观测值的均值；

参数率定后的模型为：

Y_precip＝210.088+0.102×X_dem-20.7×X_{lst_day}+40.4×X_{lst_night}-8.4×X_slope+0.54×X_rug+1201×X_ndvi-23×X_twi+0.0005×X_rad+31×X_mrvbf

其中Y_precip是1km地面降雨预测值，X_dem代表的是1km数字高程模型的栅格值，X_{lst_day}代表的是1km白天地表温度栅格值，X_{lst_night}代表的是1km晚上地表温度栅格值，X_slope代表的是1km坡度栅格值，X_ndvi代表的是1km植被指数栅格值，X_twi代表的是1km地形湿度指数栅格值,X_rug代表的是1km地表粗糙度，X_rad代表的是1km地表反射率，X_mrvbf代表的是1km谷底平坦指数；

步骤4)高精度降水数据预测制图：基于步骤3)在25km空间分辨率下建立的模型应用到空间分辨率为1km的环境变量中进行建模预测，从而得到1km的高精度降水数据；同时将空间分辨率为25km的降水残差值进行重采样得到空间分辨率为1km，并将其与空间分辨率为1km地面降水量预测值数据相加，得到空间分辨率为1km的高精度降水数据。

2.如权利要求1所述的一种基于多源遥感数据的高分辨率卫星遥感估算方法，其特征在于，所述的步骤1)中，TMPA 3B43 v7降水数据的空间分辨率为0.25°×0.25°，时间分辨率为月；所述的ASTER GDEM卫星遥感影像数据的空间分辨率为90m；所述的MODIS卫星遥感影像数据的空间分辨率为1km，时间分辨率为8天。