一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法

本发明涉及土壤水分遥感领域，尤其涉及一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法。

背景技术：

1、由于卫星本身轨道的设计以及微波观测反演土壤水分的物理限制，如复杂地形、人为射频干扰等，造成遥感土壤水分产品所获取的遥感土壤水分数据在某些区域，尤其是中低纬度存在数据缺失。

技术实现思路

1、本发明提供一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，用以解决现有遥感土壤水分产品所获取的遥感土壤水分数据不够完整的技术问题，提供了一种结合模型土壤水分数据进行数据填补的技术方案。

2、第一方面，本发明提供了一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，包括：

3、获取当前遥感土壤水分数据中每一土壤水分缺失数据所对应的缺失位置；

4、输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型，获取所述土壤水分预测模型输出的，每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据；

5、填充每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据，获取填充后遥感土壤水分数据，以提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度；

6、所述土壤水分预测模型是根据所有预设位置相对应的每一土壤水分预测模块确定的；

7、每一土壤水分预测模块是根据每一预设位置上所有历史时刻所对应的遥感土壤水分数据以及每一历史时刻所对应的模型土壤水分数据进行曲线拟合而确定的。

8、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，所述获取当前遥感土壤水分数据中每一土壤水分缺失数据所对应的缺失位置，包括：

9、根据遥感土壤水分产品获取目标监测区域对应的当前遥感土壤水分数据；

10、将所述当前遥感土壤水分数据中存在卫星格网数据缺失的空间坐标确定为土壤水分缺失数据所对应的缺失位置。

11、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，在输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型之前，还包括：

12、对于每一预设位置，获取所述预设位置在每一历史时刻的遥感土壤水分数据以及模型土壤水分数据；

13、根据每一历史时刻的遥感土壤水分数据以及模型土壤水分数据进行曲线拟合，确定与所述预设位置相对应的土壤水分预测模块；

14、遍历所有预设位置，获取所有预设位置相对应的每一土壤水分预测模块，以根据所有土壤水分预测模块构建所述土壤水分预测模型；

15、所述遥感土壤水分数据是根据遥感土壤水分产品确定的；

16、所述模型土壤水分数据是根据模型土壤水分产品确定的。

17、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，所述输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型，获取所述土壤水分预测模型输出的，每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据，包括：

18、对于任一缺失位置，根据模型土壤水分产品确定所述缺失位置对应的当前模型土壤水分数据；

19、输入所述缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至所述缺失位置对应的土壤水分预测模块，获取所述缺失位置对应的土壤水分预测模块输出的，所述缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据；

20、遍历所有缺失位置，直至获取每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据。

21、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，所述输入所述缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至所述缺失位置对应的土壤水分预测模块，获取所述缺失位置对应的土壤水分预测模块输出的，所述缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据，包括：

22、根据当前模型土壤水分数据以及第一回归系数确定一次项结果；

23、根据当前模型土壤水分数据以及第二回归系数确定二次项结果；

24、根据所述一次项结果、所述二次项结果以及第三回归系数确定待填充遥感土壤水分数据。

25、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，所述填充每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据，获取填充后遥感土壤水分数据，以提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度，包括：

26、对于任一缺失位置，填充所述缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据中的所述缺失位置；

27、遍历所有缺失位置，获取填充后遥感土壤水分数据。

28、根据本发明提供的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，在获取填充后遥感土壤水分数据之后，还包括：

29、合并土壤水分原始数据以及所述填充后遥感土壤水分数据，获取完整遥感土壤水分数据；

30、所述土壤水分原始数据是所述当前遥感土壤水分数据中不存在卫星格网数据缺失的土壤水分数据。

31、第二方面，本发明提供了一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充装置，包括：

32、获取单元：用于获取当前遥感土壤水分数据中每一土壤水分缺失数据所对应的缺失位置；

33、输入单元：用于输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型，获取所述土壤水分预测模型输出的，每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据；

34、填充单元：用于填充每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据，获取填充后遥感土壤水分数据，以提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度；

35、所述土壤水分预测模型是根据所有预设位置相对应的每一土壤水分预测模块确定的；

36、每一土壤水分预测模块是根据每一预设位置上所有历史时刻所对应的遥感土壤水分数据以及每一历史时刻所对应的模型土壤水分数据进行曲线拟合而确定的。

37、第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法。

38、第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法。

39、本发明提供了一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，首先构建遥感土壤水分数据和模型土壤水分数据在时间序列上的对应关系，然后获取当前遥感土壤水分数据中土壤水分缺失数据所对应的缺失位置，以根据所述对应关系处理缺失位置对应的模型土壤水分数据，从而获取待填充遥感土壤水分数据，并填充待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据。本发明无需其他辅助数据或插值方法，能够简单、高效且精准的获取完整的遥感土壤水分数据，从而在保持原有遥感土壤水分产品高精度的同时，提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度。

技术特征：

1.一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，所述获取当前遥感土壤水分数据中每一土壤水分缺失数据所对应的缺失位置，包括：

3.根据权利要求1所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，在输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型之前，还包括：

4.根据权利要求1所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，所述输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型，获取所述土壤水分预测模型输出的，每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据，包括：

5.根据权利要求4所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，所述输入所述缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至所述缺失位置对应的土壤水分预测模块，获取所述缺失位置对应的土壤水分预测模块输出的，所述缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据，包括：

6.根据权利要求1所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，所述填充每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据，获取填充后遥感土壤水分数据，以提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度，包括：

7.根据权利要求1-6中任一项所述的提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，其特征在于，在获取填充后遥感土壤水分数据之后，还包括：

技术总结
本发明提供一种提高遥感土壤水分产品时空覆盖度的填充方法，涉及土壤水分遥感领域，该方法包括：获取当前遥感土壤水分数据中每一土壤水分缺失数据所对应的缺失位置；输入每一缺失位置对应的当前模型土壤水分数据至土壤水分预测模型，获取所述土壤水分预测模型输出的，每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据；填充每一缺失位置对应的待填充遥感土壤水分数据至所述当前遥感土壤水分数据，获取填充后遥感土壤水分数据，以提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度。本发明无需其他辅助数据或插值方法，能够简单、高效且精准的获取完整的遥感土壤水分数据，从而在保持原有遥感土壤水分产品高精度的同时，提高遥感土壤水分产品的时空覆盖度。

技术研发人员：曾江源,石鹏飞
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11