[发明专利]基于空天地一体化的温室气体监测方法及系统

权利要求书

1.基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，包括以下步骤：

通过卫星遥感、无人机遥感和地面站点对温室气体浓度进行监测后对应获得梯度级别依次下降的天基观测数据、空基观测数据和地基观测数据；

以梯度级别低的观测数据对梯度级别高的观测数据进行精度验证，并以通过精度验证后的梯度级别高的观测数据对梯度级别低的观测数据中缺失部分进行补充；

将天基观测数据、空基观测数据和地基观测数据进行补充融合后可得到不同梯度级别下全覆盖范围的温室气体监测数据。

2.根据权利要求1所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述天基观测数据、空基观测数据和地基观测数据进行补充融合前：

将所有观测数据统一成相同栅格数据；

并将栅格数据进行坐标系投影转换定义，统一成相同坐标系投影；

以及将坐标系投影的数据空间插值为统一的空间分辨率。

3.根据权利要求1所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述梯度级别低的观测数据对梯度级别高的观测数据进行精度验证的过程具体为：

从梯度级别高的观测数据中筛选出符合梯度级别低的观测数据所对应空间匹配范围和时间匹配范围的观测数据，作为待验证数据；

判断待验证数据与相应梯度级别低的观测数据之间是否符合精度要求标准，统计同一时间维度下所有待验证数据的达标概率；

若达标概率不低于概率阈值，则精度验证合格；

若达标概率低于概率阈值，则调整时间维度重新筛选出待验证数据进行精度验证，直至精度验证合格。

4.根据权利要求3所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述空间匹配范围具体为：

梯度级别高的基点空间位置与梯度级别低的基点空间位置之间纬度差不超过±0.5°以及经度差不超过±0.5°；

或，梯度级别高的基点空间位置与梯度级别低的基点空间位置之间纬度差不超过±2°以及经度差不超过±2.5°。

5.根据权利要求3所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述时间匹配范围具体为：梯度级别高的数据观测时间与梯度级别低的数据观测时间之间时间差不超过前后1h。

6.根据权利要求3所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述待验证数据与相应梯度级别低的观测数据之间是否符合精度要求标准的判断过程具体为：

将待验证数据与相应梯度级别低的观测数据进行线性拟合，得到线性相关系数和拟合优度；

根据待验证数据与相应梯度级别低的观测数据计算出绝对偏差；

根据线性相关系数、拟合优度和绝对偏差综合判断待验证数据是否符合精度要求标准。

7.根据权利要求6所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述精度要求标准包括第一阈值、第二阈值和第三阈值范围；

若线性相关系数不小于第一阈值、拟合优度不小于第二阈值、绝对偏差在第三阈值范围内三个同时满足，则待验证数据符合精度要求标准。

8.根据权利要求6所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述精度要求标准为综合匹配度；

通过对线性相关系数、拟合优度以及绝对偏差的倒数绝对值进行权重计算，得到实际匹配度；

若实际匹配度不小于综合匹配度，则待验证数据符合精度要求标准。

9.根据权利要求1所述的基于空天地一体化的温室气体监测方法，其特征是，所述温室气体浓度包括CO₂浓度和CH₄浓度。

10.基于空天地一体化的温室气体监测系统，其特征是，包括：

数据采集模块，用于通过卫星遥感、无人机遥感和地面站点对温室气体浓度进行监测后对应获得梯度级别依次下降的天基观测数据、空基观测数据和地基观测数据；

验证补充模块，用于以梯度级别低的观测数据对梯度级别高的观测数据进行精度验证，并以通过精度验证后的梯度级别高的观测数据对梯度级别低的观测数据中缺失部分进行补充；

数据融合模块，用于将天基观测数据、空基观测数据和地基观测数据进行补充融合后可得到不同梯度级别下全覆盖范围的温室气体监测数据。