陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法及装置与流程

技术特征：

1.一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、利用传感器获取多空间、多时间分辨率的遥感数据集；

S2、根据步骤S1获取的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间和高空间分辨率的遥感数据集；

S3、利用预设数据模型将步骤S1和S2生成的数据集进行ET参数反演，得到ET参数集，得到不同时间和空间分辨率的遥感参数集；

S4、根据步骤S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数集，分别进行空间尺度匹配判断以及时间尺度匹配判断；

S5、若空间尺度匹配判断结果和时间尺度匹配判断结果满足ET估算的精度要求，则将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；

其中，根据步骤S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数集，进行空间尺度匹配判断，具体包括：

S41、获取不同分辨率遥感影像生成的土地利用图，将土地利用图矢量化，将相同分辨率遥感图像得到的矢量化的土地利用图与栅格的遥感土地利用图叠加，计算空间松散度指数：SP＝Ni/Si；

式中，SP为空间松散度指数；Ni为预设空间分辨率下生成的土地利用斑块数；Si为上述土地利用的面积；

S42、计算下垫面异质性指数：

式中，A为下垫面异质性指数，Aa为被选择的遥感数据像元总数；M为混合像元判定值，当为混合像元时，值为1，否则为0；Sm为对应像元相似度系数，为混合像元中所包含的地物类型的种类数；

S43、当SP≥a，同时A≤b时，判断为空间尺度高度匹配；

当只满足SP≥a，或只满足A≤b时，判断为空间尺度中度匹配；

当二者均不满足时，判断为空间尺度不匹配；

式中，a和b分别为对应的预设阈值；

其中，根据步骤S3获取的不同时间和空间分辨率的遥感参数集，进行时间尺度匹配判断，具体包括：

S41’、获取在t-t0区间不同蒸散发参量的生育期曲线数据，并判断所述曲线数据与卫星实测的曲线之间的相关性是否满足：R²≥c，RMSE≤d，P≤0.01；式中，c，d为预设的阈值；t-t0为时间区间；R为相关系数；RMSE为均方根误差；P值为显著性水平判别值；

S42’、按照植被生长期或作物生育期进行分段，在此分段的基础上，计算不同的数据时间段之间可获取的参数稳定性指标VPz：VPz＝VARtb-tc(Pztb,Pztb+1,Pztb+2,......,Pztc)，并判断VPz取值是否趋近于0；其中，Pz为参数值，tb，…tc为不同的时间点数值，VARtb-tc为时间区间tb到tc的方差计算模型，VPz为tb到tc的方差值；

S43’、若S41’和S42’中有一项满足条件，则判断为时间尺度匹配，满足ET估算的精度要求；

其中，若空间尺度匹配判断结果和时间尺度匹配判断结果满足ET估算的精度要求，则将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集，具体包括：

若空间尺度匹配结果为高度匹配，时间尺度匹配结果为匹配，则认为满足ET估算精度要求，此时将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；

若空间尺度匹配结果为中度匹配，时间尺度匹配结果为匹配，则将空间匹配以及时间匹配的参数集输入到ET模型中，若得到模拟的ET估算结果与实际观测的ET值关系满足条件：R²≥e，RMSE≤f，P≤g时，则认为满足ET估算精度要求，此时将步骤S4中满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；式中，e，f，g为对应的预设阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据步骤S1获取的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间和高空间分辨率的遥感数据集，具体包括：

利用S-G滤波模型和时空融合模型，将步骤S1中的多空间、多时间分辨率的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间、高空间分辨率的遥感数据集。

3.一种陆面蒸散发遥感估算的时空尺度匹配装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于利用传感器获取多空间、多时间分辨率的遥感数据；

融合模块，用于利用预设数据处理模型将所述获取模块生成的数据集，进行高时间和高空间的数据融合，得到同时具有高时间和高空间分辨率的遥感数据集；

生成模块，用于根据所述获取模块和融合模块获取的数据集进行ET参数反演，得到ET参数集，得到不同时间和空间分辨率的遥感参数集；

匹配判断模块，用于根据所述生成模块生成的不同时间和空间分辨率的遥感参数集，分别进行空间尺度匹配判断以及时间尺度匹配判断；

匹配结果处理模块，用于在所述匹配判断模块确定空间尺度匹配判断结果和时间尺度匹配判断结果均满足ET估算的精度要求时，将满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；

其中，所述匹配判断模块，具体用于：

S41、获取不同分辨率遥感影像生成的土地利用图，将土地利用图矢量化，将矢量化的土地利用图与相同分辨率的栅格的遥感参数叠加，计算空间松散度指数：SP＝Ni/Si；

式中，SP为空间松散度指数；Ni为预设空间分辨率下生成的土地利用斑块数；Si为上述土地利用图的面积；

S42、计算下垫面异质性指数：

式中，A为下垫面异质性指数，Aa为被选择的遥感数据像元总数；M为混合像元判定值，当为混合像元时，取值为1，否则为0；Sm为对应像元相似度系数，为混合像元中所包含的地物类型的种类数；

S43、当SP≥a，同时A≤b时，判断为空间尺度高度匹配；

当只满足SP≥a，或只满足A≤b时，判断为空间尺度匹配；

当二者均不满足时，判断为空间尺度不匹配；

式中，a和b分别为对应的预设阈值；

其中，所述匹配判断模块，具体用于：

S41’、获取在t-t0区间不同蒸散发参量的生育期曲线数据，并判断所述曲线数据与卫星实测的曲线之间的相关性是否满足：R²≥c，RMSE≤d，P≤0.01；式中，c，d为预设的阈值；t-t0为时间区间；

S42’、按照植被生长期或作物生育期进行分段，在此分段的基础上，计算不同的数据时间段之间可获取的参数稳定性指标VPz：VPz＝VARtb-tc(Pztb,Pztb+1,Pztb+2,......,Pztc)，并判断VPz取值是否趋近于0；其中，Pz为参数值，tb，…tc为不同的时间点数值，VARtb-tc为方差计算函数，VPz为tb到tc的方差值；

S43’、若S41’和S42’中有一项满足条件，则判断为时间尺度匹配；

其中，所述匹配结果处理模块，具体用于：

在所述匹配判断模块确定空间尺度匹配结果为高度匹配，时间尺度匹配结果为匹配时，认为满足ET估算精度要求，此时将满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；

在所述匹配判断模块确定空间尺度匹配结果为中度匹配，时间尺度匹配结果为匹配时，将空间匹配以及时间匹配过程中用到的相关参数模型以及非法输入到ET模型中，并在得到模拟的ET估算结果与实际观测的ET值关系满足条件：R²≥e，RMSE≤f，P≤g时，认为满足ET估算精度要求，此时将满足ET估算精度要求的遥感数据作为匹配的数据集；式中，e，f，g为对应的预设阈值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述融合模块，具体用于：

利用S-G滤波模型和时空融合模型，将获取模块获取的多空间、多时间分辨率的遥感数据集进行时空数据融合，得到同时具有高时间、高空间分辨率的遥感数据集。