[发明专利]一种时序MODIS定量遥感产品时空修复及批处理实现方法

说明书

本发明涉及定量遥感产品处理技术领域，公开一种时序MODIS定量遥感产品时空修复及其批处理实现方法，通过将时序MODIS定量遥感产品时空修复流程化，实现MODIS定量遥感产品空值或低质量数据修复的批量处理，得到空间上连续的高质量MODIS定量遥感产品；而且批处理计算效率较高，易于实现，实用价值高，可用于MODIS定量遥感产品质量改善的业务化运行。

技术领域

本发明涉及定量遥感产品处理技术领域，具体涉及一种时序MODIS定量遥感产品时空修复及批处理实现方法。

背景技术

MODIS定量遥感产品在全球对地观测中发挥着重要作用，但由于云、气溶胶等不利天气影响，现有发布的MODIS产品常出现空值或低质量等无效数值，极大限制了该产品正常使用与长时序应用。因此，在已有MODIS产品的基础上，利用技术手段对无效数据进行必要的修复成为一个十分重要的课题。常用的遥感产品中无效数据修复方法可分为基于单景数据修复和基于多景数据修复两种。其中，基于单景数据修复方法有插值、矩匹配、滤波和MAP估计等方法；基于多景数据修复方法通常是在不同时相或不同传感器影像之间建立关系，利用其它景数据上未受到影响的信息来进行修复，常用的有直方图匹配、回归分析和谐波分析等方法。单景数据的修复方法在无效数据较多时难以得到较好的修复，必须引入另外数据的信息；但多景数据修复方法面临选择哪些辅助数据参与修复的问题，且不同数据中的同一地物会受到其本身的光谱/辐射特性、尺度差异、观测时间和大气因素等影响，进而给产品修复带来很大的干扰。此外，上述两种方法都没有充分利用MODIS产品的时序特点，不具备面向具体应用的批量自动修复能力。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种时序MODIS定量遥感产品时空修复及批处理实现方法，用于解决现有发布的MODIS产品常出现空值或低质量等无效数值，极大限制了该产品正常使用与长时序应用等问题；本发明通过以下技术方案予以实现：

(二)技术方案

本发明提供了一种时序MODIS定量遥感产品时空修复及批处理实现方法，MODIS定量遥感产品由于云污染等原因出现空值或低质量等无效数据，通过在无效数据与时序中筛选的有效数据之间建立联系，实现无效数据的修复，包含①：MODIS数据预处理、②：最佳辅助数据的筛选与③：MODIS产品空值修复三个步骤：

①MODIS数据预处理：对多时相MODIS定量遥感产品进行必要的预处理，所述预处理包括所述目标数据提取与无效像元标记；

②最佳辅助数据的筛选：时序数据中寻找最佳辅助数据，依次遍历所有待修复的数据，在时序中找到与待修复时刻T₀数据具有互补观测信息的所有MODIS数据作为候选辅助数据序列，根据待修复数据空值情况及其在时序中的位置，共有多种筛选所述最佳辅助数据的情况；

③MODIS产品空值修复：基于时空互补信息的MODIS定量遥感产品修复，即把一景含无效数据的MODIS产品作为目标数据，根据MODIS空值区域在不同时相有所差别的特点，利用时序具有对应观测信息的辅助数据对所述目标数据中的无效区域进行修复，根据最佳辅助数据的筛选这一步骤中匹配的待修复数据及其所述最佳辅助数据的数量，共有多种执行产品修复的情况。

优选的，在最佳辅助数据的筛选这一步骤中，筛选所述最佳辅助数据的情况共有五种，其分别为：

情况1：若待修复时刻T0数据为时序中第一个数据或最后一个数据，且能在时序中找到与T0时刻数据有效像元重叠数足够多的数据，则筛选与T0时刻有效像元平均量化值差异最小的一景MODIS数据作为所述最佳辅助数据；