一种AVHRR地表反射率重建方法、系统与装置制造方法及图纸

技术编号:17440861 阅读:88 留言:0更新日期:2018-03-10 13:14
本发明专利技术提供一种AVHRR地表反射率重建方法、系统与装置,所述方法包括:对原始地表反射率数据进行去除无效值处理;对处理获取的有效原始地表反射率数据进行指定时间分辨率的合成处理;基于合成处理获取的合成地表反射率数据,计算归一化植被指数NDVI,并基于所述NDVI,利用给定算法重建NDVI上包络线;基于所述NDVI和所述NDVI上包络线,对所述合成地表反射率数据进行云检测,去除受云影响的数据;基于去除受云影响数据所得的剩余数据,以及所述NDVI上包络线,通过函数拟合,获取指定时间内任意时刻的计算反射率数据,重建时间连续的地表反射率。本发明专利技术能够在不影响通用性的基础上有效去除地表反射率重建中的云干扰并进行缺失值填充。

【技术实现步骤摘要】
一种AVHRR地表反射率重建方法、系统与装置
本专利技术涉及数据处理
,更具体地,涉及一种AVHRR地表反射率重建方法、系统与装置。
技术介绍
搭载在NOAA卫星上的AVHRR传感器每天获取全球影像,提供大量的监测大气、海洋、植被和陆表特性的光谱信息,形成一个每天分辨率的长时间全球影像序列。基于AVHRR数据,利用不同数据处理方法,目前已生成了多个长时间序列数据集,这些数据集具有不同的时空分辨率和时间跨度。其中,最具代表性的一套长时间序列数据集是由LTDR项目生产的每天分辨率的全球NDVI和地表反射率。但是,LTDRAVHRRNDVI和地表反射率产品中包含大量的云干扰信息,而且一些时间的NDVI和地表反射率数据完全缺失。地表反射率和NDVI产品中云等的污染严重制约了这些产品在陆表监测中的应用,而且会导致遥感参数高级产品的时空不一致性。针对上述问题,目前已有多种重建NDVI时间序列曲线的方法,总的来说这些方法可以分为时间域和频率域方法两大类。其中Tang等提出的一种TSCD算法,用于MODIS地表反射率数据的云检测和缺失值填充。TSCD算法在地表稳定或变化缓慢时,能够取得很好的效本文档来自技高网...
一种AVHRR地表反射率重建方法、系统与装置

【技术保护点】
一种AVHRR地表反射率重建方法,其特征在于,包括:S1,基于设定规则,对原始地表反射率数据进行去除无效值处理,获取有效原始地表反射率数据;S2,对所述有效原始地表反射率数据进行指定时间分辨率的合成处理,获取合成地表反射率数据;S3,基于所述合成地表反射率数据,计算归一化植被指数NDVI,并基于所述NDVI,利用给定算法重建NDVI上包络线;S4,基于所述NDVI和所述NDVI上包络线,利用给定判定条件,对所述合成地表反射率数据进行云检测,去除受云影响的数据,获取符合质量等级要求的地表反射率数据;S5,基于所述符合质量等级要求的地表反射率数据,以及所述NDVI上包络线,通过函数拟合,获取指定时...

【技术特征摘要】
1.一种AVHRR地表反射率重建方法,其特征在于,包括:S1,基于设定规则,对原始地表反射率数据进行去除无效值处理,获取有效原始地表反射率数据;S2,对所述有效原始地表反射率数据进行指定时间分辨率的合成处理,获取合成地表反射率数据;S3,基于所述合成地表反射率数据,计算归一化植被指数NDVI,并基于所述NDVI,利用给定算法重建NDVI上包络线;S4,基于所述NDVI和所述NDVI上包络线,利用给定判定条件,对所述合成地表反射率数据进行云检测,去除受云影响的数据,获取符合质量等级要求的地表反射率数据;S5,基于所述符合质量等级要求的地表反射率数据,以及所述NDVI上包络线,通过函数拟合,获取指定时间内任意时刻的计算反射率数据,重建时间连续的地表反射率。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中所述的设定规则包括:若任一像元点的红光波段反射率大于该像元点的近红外波段反射率,则判定该像元点的地表反射率为无效值;和/或,若任一像元点的红光波段与近红外波段增强植被指数大于NDVI,则判定该像元点的地表反射率为无效值。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2的步骤进一步包括:若在所述指定时间分辨率的合成窗口内,存在至少两个所述有效原始地表反射率数据,则采用观测角度约束的NDVI最大值合成法,合成所述有效原始地表反射率数据;或者,若在所述指定时间分辨率的合成窗口内,存在一个所述有效原始地表反射率数据,则将其作为所述合成地表反射率数据;或者,若在所述指定时间分辨率的合成窗口内,不存在所述有效原始地表反射率数据,则以指定年限内所述有效原始地表反射率数据的均值作为所述合成地表反射率数据。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述采用观测角度约束的NDVI最大值合成法,合成所述有效原始地表反射率数据的步骤进一步包括:在所述指定时间分辨率的合成窗口内,对所述有效原始地表反射率数据的观测天顶角按从小到大的顺序进行排列;基于所述顺序中最小的两个所述观测天顶角对应的所述有效原始地表反射率数据,分别计算对应的NDVI;选取二者中较大的所述对应的NDVI对应的所述有效原始地表反射率数据,作为所述合成地表反射率数据。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中所述的基于所述NDVI,利用给定算法重建NDVI上包络线的步骤进一步包括:利用基于三维离散余弦变换的惩罚最小二乘回归法,通过迭代运算,最小化给定的包含时间序列NDVI值向量的第一代价函数,获取最优时间序列NDVI值向量估计;基于所述最优时间序列NDVI值向量估计,构建所述NDVI上包络...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖志强梁顺林贾坤
申请(专利权)人:北京师范大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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