基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，包括以下步骤：1)收集可用的遥感数据、气候数据，以及土地覆盖数据；2)利用空间分析的方法生成高效分辨率的未变化人工林、天然林以及开阔地的时空分布图；3)将收集到的数据进行尺度转换与匹配，统一分辨率，并基于格网采样尺度的移动窗口空间采样法进行造林的时空变化模拟及相关参数的变化分析；4)构建地表能量平衡方程与内在生物物理理论集成的造林响应地表温度辨别的模型。本申请集成多源遥感数据、气候数据和能量平衡模型评估造林的区域温度响应机制，使得响应温度变化的模型更为全面与可靠，为合理造林的经营举措的实施提供重要科学评价依据。的经营举措的实施提供重要科学评价依据。的经营举措的实施提供重要科学评价依据。

【技术实现步骤摘要】
基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法


[0001]本专利技术属于森林变化响应温度效应模型
，具体涉及一种基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法。

技术介绍

[0002]如何精确地量化造林时空分布的生物物理机制响应区域温度变化有助于了解森林变化的气候调控作用。传统的基于土地利用变化和野外观测的统计方法通常被用于探测森林响应温度变化。然而由于气象站或者野外布设站点分布较为稀疏，不能准确地定位森林覆盖动态位置的温度时空变化规律。其作为一种最具说服力的方法，特别适用于小区域，但其缺少机理分析。气候模式已被广泛应用于造林的生物物理反馈机制对于气候影响的研究，但全球气候模式更适合于大尺度的研究，因为气候模型的输入数据存在空间分辨率较粗，以及气候模型结构、物理过程和参数设定的差异，不能以能量变化解释的温度响应，会给模型的结果带来很多不确定性。区域气候模式对局地尺度有更好的适应性，但区域模式未能充分认识森林变化的内在地表生物物理效应和大气反馈对地表温度变化的贡献。以遥感观测为基础的研究已经成功的将森林覆盖数据与陆地表面产品结合，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)收集可用的遥感数据、气候数据，以及土地覆盖数据；2)利用空间分析的方法生成高效分辨率的未变化人工林、天然林以及开阔地的时空分布图；3)将收集到的数据进行尺度转换与匹配，统一分辨率，并基于格网采样尺度的移动窗口空间采样法进行造林的时空变化模拟及相关参数的变化分析；4)构建地表能量平衡方程与内在生物物理理论集成的造林响应地表温度辨别的模型。2.根据权利要求1所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，步骤1)中，可用的遥感数据、气候数据，以及土地覆盖数据包括：MODIS地表温度MYD11A2数据、MODIS蒸散发MOD16A2数据、MODIS反照率MCD43B3数据、气温数据、MREEA
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2再分析数据和高程数据。3.根据权利要求2所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，所述MODIS反照率MCD43B3数据包括黑空反照率与白空反照率。4.根据权利要求1所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，步骤3)中，在将收集到的数据进行尺度转换与匹配，统一分辨率时，利用双线性内插法将收集到的数据的分辨率升尺度或者降尺度为1km，实现尺度统一。5.根据权利要求1所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，步骤3)中，将收集到的数据进行尺度转化与匹配具体包括：将黑空反照率与白空反照率进行均值处理；对按月份、季节、年份的所有MODIS数据进行求均值处理，生成按月份、年际的地表温度白天值、地表温度夜晚值、平均最高气温、平均最低气温、蒸散发与反照率；将MERRA
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2再分析数据用于提取晴空的地表下行长波辐射、下行短波辐射；利用随机森林模型反演站点观测的温度数据，重采样到1km，基于温度数据与高程值的线性回归方程，修正由海拔差异造成的温度差异。6.根据权利要求1所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，步骤3)中，在基于格网采样尺度的移动窗口空间采样法进行造林的时空变化模拟及相关参数的变化分析时，遵循以下准则：人工林覆盖至少在5％以上，天然林或者开阔地覆盖在80％以上。7.根据权利要求1所述的基于多源遥感与能量平衡模型造林响应地表温度的方法，其特征在于，步骤3)中，在基于格网采样尺度的移动窗口空间采样法进行造林的时空变化模拟及相关参数的变化分析时，参照造林的反照率差异表达方程(1)：Δα＝α
PF
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(1)；其中Δα表示造林后的反照率空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文娟，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：