一种模拟NPP-VIIRS夜光遥感数据的时序拟合方法

本发明涉及夜光遥感数据处理，更确切地说，它涉及一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

背景技术：

1、npp-viirs夜光遥感数据是通过平均月内的日数据获得，而日数据中受到云污染、闪电、以及日月光影响的观测值在平均之前会被滤除。因此，一些热带或亚热带地区容易长时间受到阴雨天气的影响，以及某些高纬度地区在夏季受到极昼的影响，都难以获得高质量的观测值，从而造成npp-viirs夜光遥感数据缺失。数据缺失的问题严重限制了npp-viirs夜光遥感数据在精细研究上的应用精度，因为此类研究依赖于较高的数据质量以及数据的时空连续性。然而，目前针对于夜光遥感数据缺失问题的研究还非常少。所以，在相关应用越来越精细化的今天，在数据缺乏有效的观测情况下，发展一种高效的方法来模拟npp-viirs夜光遥感数据是非常必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

2、第一方面，提供了一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，包括：

3、步骤1、数据预处理：剔除npp-viirs夜光遥感数据中的异常值，并将npp-viirs夜光遥感数据划分为背景区与明亮区；

4、步骤2、建立时序拟合模型：采用多项式联合周期函数的模型来模拟npp-viirs夜光遥感数据时间序列的变化，以考虑npp-viirs夜光遥感数据在时间序列上的长期趋势项和周期成分；

5、步骤3、逐像元拟合：对每个明亮区的像元分别进行时序拟合，利用最小二乘法获得待求系数后，即可对某一时间点t的npp-viirs夜光遥感数据进行模拟。

6、作为优选，步骤1中，所述将npp-viirs夜光遥感数据划分为背景区与明亮区，包括：在npp-viirs夜光遥感数据图像中，若位置(i，j)处栅格的夜光遥感数据值大于1nw/cm2/sr，则此栅格位置标记为明亮区，否则为背景区。

7、作为优选，步骤2中，所述多项式联合周期函数的模型包括：

8、ntlt＝ftrend(t)+fseason(t)+ε

9、ftrend(t)＝p0+p1t1+p2t2+…+pntn

10、

11、其中，ntlt表示因变量夜光值，ftrend表示长期趋势项，fseason表示周期项，ε表示随机项；pi为待求系数，i＝0，1，2...，n；αk、βk均为待求系数。

12、第二方面，提供了一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合装置，用于执行第一方面任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，包括：

13、预处理模块，用于剔除npp-viirs夜光遥感数据中的异常值，并将npp-viirs夜光遥感数据划分为背景区与明亮区；

14、模拟模块，用于采用多项式联合周期函数的模型来模拟npp-viirs夜光遥感数据时间序列的变化，以考虑npp-viirs夜光遥感数据在时间序列上的长期趋势项和周期成分；

15、拟合模块，用于对每个明亮区的像元分别进行时序拟合，利用最小二乘法获得待求系数后，即可对某一时间点t的npp-viirs夜光遥感数据进行模拟。

16、第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

17、第四方面，提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至3任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

18、本发明的有益效果是：本发明提供的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法可以充分考虑单个像元的特征，使得夜光数据不仅具有更高的模拟精度，而且对时间敏感性更低，具有更强的适用性。

技术特征：

1.一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，其特征在于，步骤1中，所述将npp-viirs夜光遥感数据划分为背景区与明亮区，包括：在npp-viirs夜光遥感数据图像中，若位置(i，j)处栅格的夜光遥感数据值大于1nw/cm2/sr，则此栅格位置标记为明亮区，否则为背景区。

3.根据权利要求2所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，其特征在于，步骤2中，所述多项式联合周期函数的模型包括：

4.一种模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合装置，其特征在于，用于执行权利要求1至3任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法，包括：

5.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至3任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

6.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至3任一所述的模拟npp-viirs夜光遥感数据的时序拟合方法。

技术总结
本发明涉及一种模拟NPP‑VIIRS夜光遥感数据的时序拟合方法，包括：对NPP‑VIIRS夜光遥感数据进行预处理；采用多项式联合周期函数的模型来模拟NPP‑VIIRS夜光遥感数据时间序列的变化，以考虑NPP‑VIIRS夜光遥感数据在时间序列上的长期趋势项和周期成分；对每个明亮区的像元分别进行时序拟合，利用最小二乘法获得待求系数后，即可对某一时间点t的NPP‑VIIRS夜光遥感数据进行模拟。本发明的有益效果是：本发明提供的模拟NPP‑VIIRS夜光遥感数据的时序拟合方法可以充分考虑单个像元的特征，使得夜光数据不仅具有更高的模拟精度，而且对时间敏感性更低，具有更强的适用性。

技术研发人员：叶扬,陈紫微,徐向瑞
受保护的技术使用者：浙大城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12