基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法技术

本发明专利技术提供一种基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法，获取研究区MOD07_L2和MOD06_L2产品数据、SRTM DEM数据和站点实测数据，对数据进行预处理，保证MODIS产品数据和站点实测数据时间一致，使SRTM DEM数据与MODIS产品数据具有相同的空间分辨率。利用大气廓线外推法得到的晴天气温，并与地表温度进行平均，得到晴天条件下空气温度瞬时数据；建立晴天气温与晴天地表温度的回归模型，将有云条件下地表温度代入回归方程，得到有云条件下瞬时空气温度，进而合成为全天气下空气温度。本发明专利技术实现了全天气气温在瞬时时间上的连续估算；能够快速地获取研究区气温的时空分布信息，实现了全天气气温在不同时空尺度上的连续准确估算。

【技术实现步骤摘要】
基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法
本专利技术属于全天气空气温度估算方法，具体涉及一种基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法。
技术介绍
空气温度(气温)作为重要的气象要素之一，参与地表能量交换、水循环等众多生物物理过程，是水文模型、气候模型中的关键参数。常规的气象站点观测到的气温虽然具有时间分辨率高、记录准确等优点，但是站点覆盖的空间范围有限，难以反映气温在不同时间和空间上的分布趋势，特别是在气候、海拔变化较大的地区尤为明显。空间插值是获取气温空间分布的常用方法，但是由于气象站点在不同地区分布比较稀疏，利用有限的站点难以生成较为精准的气温分布数据。卫星遥感技术的发展为估算陆表气温提供了连续大范围的地表和大气参数，进而生成气温的时空分布数据。空气温度遥感估算方法主要有3类。第一类是地表能量平衡法，该方法基于太阳辐射收支平衡的原理，利用能量的转化过程来估算气温，但能量平衡公式较为复杂且所需参数众多，遥感技术难以同时提供植被、土壤、地表粗糙度等众多下垫面参数信息，因此该方法适用范围有限。第二类是温度—植被指数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)获取研究区MODIS产品数据、SRTM DEM数据和站点实测数据，站点实测数据即实测的气温数据；/n(2)对数据进行预处理，保证MODIS产品数据和站点实测数据时间一致；/n(3)利用大气廓线外推法估算晴天条件下研究区瞬时气温，近地表空气温度估算表达式为：/n

【技术特征摘要】
1.基于MODIS产品数据估算全天气气温及其时空分布方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取研究区MODIS产品数据、SRTMDEM数据和站点实测数据，站点实测数据即实测的气温数据；
(2)对数据进行预处理，保证MODIS产品数据和站点实测数据时间一致；
(3)利用大气廓线外推法估算晴天条件下研究区瞬时气温，近地表空气温度估算表达式为：



式中，PL1和PL2分别表示MOD07_L2产品中最接近地表的第一层和第二层的大气压强，和分别表示在大气压强PL1和PL2水平下对应的大气温度，PS是从MOD07_L2获得的陆地表面气压，即为利用大气廓线外推法估算的晴天条件下瞬时近地表气温；
(4)大气廓线外推法估算的近地表气温具有低估的趋势，而MOD06_L2地表温度通常高于近地表气温，因此取两种温度的平均值代表晴天条件下瞬时近地表气温：



式中，即为晴天条件下瞬时近地表气温，Ts为MOD06_L2地表温度；
(5)在晴天气温估算的基础上，逐像元建立晴天气温估算值与晴天MOD06_L2地表温度的一元回归模型，然后将有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文彬，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11