[发明专利]道路层面细颗粒物反演方法、装置、计算设备及存储介质

权利要求书

1.一种道路层面细颗粒物反演方法，其特征在于，包括：

获取待测时长内的目标实测数据以及城市环境因子，所述目标实测数据为预设区域的大气细颗粒物的实测数据；

基于卫星影像数据确定所述预设区域的表观反射率数据以及卫星角度数据，所述卫星影像数据为基于测量得到的地球资源观测数据，所述表观反射率为基于所述卫星影像数据计算得到的大气表观反射率，所述卫星影像数据为Landsat-8卫星数据，对所述Landsat-8卫星影像数据进行数据处理，通过建立掩膜来剔除云、雪以及水体覆盖的卫星像元，得到干净的卫星像元测量的卫星影像数据；

利用预先训练的基础反演模型对所述目标实测数据、所述城市环境因子、所述表观反射率数据以及所述卫星角度数据进行分析，得到所述预设区域的大气细颗粒物的目标分布数据，所述预先训练的基础反演模型为所述目标实测数据与所述城市环境因子、所述表观反射率数据以及所述卫星角度数据之间的第一相关函数，所述预先训练的基础反演模型表示为：

PM_2.5ij＝b₁TOA₂+b₂TOA₄+b₃TOA₇+b₄sat_az+b₅sat_zn+b₆sun_az+b₇sun_zn+b₈Temp+b₉WS+b₁₀PS+b₁₁PBLH+β_ij+ε_ij

其中，PM_2.5ij是第i个监测站第j天预测的PM2.5数据，TOA₂为第i个监测站第j天基于卫星影像数据得到的第2波段对应的大气表观反射率，TOA₄为第i个监测站第j天基于卫星影响数据得到的第4波段对应的大气表观反射率，TOA₇为第i个监测站第j天基于卫星影响数据得到的第7波段对应的大气表观反射率，sat_at是卫星高度角、sat_zn是卫星方位角、sun_az是太阳高度角、sun_zn是卫星方位角，b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇、b₈、b₉、b₁₀和b₁₁分别是第一相关系数，β_ij是所述基础反演模型的截距参数，ε_ij是预设的第i个监测站第j天的残差系数；

将所述目标分布数据与所述预设区域的路网栅格数据进行叠加，得到所述预设区域的道路层面细颗粒物分布影像；

所述表观反射率为基于所述Landsat-8卫星影像数据计算得到的大气表观反射率，所述大气表观反射率由未经太阳角度纠正的大气表观反射率纠正得到，所述未经太阳角度纠正的大气表观反射率的计算公式如下：

ρ′_x＝M_ρQ_cal+A_p，

其中，式中ρ′x为x波段未经太阳角度纠正的大气表观反射率，M_ρ为x波段的反射率调整因子，A_p为x波段的反射率调整参数，Qcal为Landsat-8卫星影像以16位量化的亮度值，x波段为代表红、蓝及红外波段的波段号；

将所述未经太阳角度纠正的大气表观反射率进行纠正转换为大气表观反射率的公式如下：

ρ_x＝ρ′_x/cosθ_z，

其中，θ_z为Landsat-8卫星影像中心的太阳天顶角；

所述获取待测时长内的目标实测数据以及城市环境因子，包括：

获取待测时长内的目标实测数据；

从所述预设区域选择至少两个不同大小的缓冲区；

分别获取各个所述缓冲区的目标城市环境因子；

对应地，所述利用预先训练的基础反演模型对所述目标实测数据、所述城市环境因子、所述表观反射率数据以及所述卫星角度数据进行分析，得到所述预设区域的所述大气细颗粒物的分布数据，包括：

利用预先训练完成的回归反演模型对所述目标实测数据、所述目标城市环境因子以及所述表观反射率进行分析，得到所述预设区域的所述大气细颗粒物的分布数据；

通过绘制距离衰减曲线的方法从所述预设区域选择所述缓冲区，所述缓冲区的边界为所述距离衰减曲线函数中的转折点/峰值对应的距离值，且所述缓冲区中的距离变量并为下一缓存区的候选解释变量。