基于遥感的区域植被覆盖对地表气温影响的估算方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种模拟区域植被覆盖对地表气温影响的方法，特别是设及一种通过 遥感数据与地面观测气温数据估算植被覆盖状况及动态变化对地表气温影响的方法。
【背景技术】
[0002] 人类活动能够对气候变化产生重要影响，其最主要的两个方面在于温室气体的排 放和±地利用/覆被变化。但由于两者均趋向于增加地表气温，因此很难从观测数据中将 ±地利用/覆盖变化对局地气候的影响信息从全球变暖的大背景中剥离出来，因此更多 的研究致力于数值模拟方面。近期，Kalnay和化i (2003)提出一种"化serration Minus Reanalysis"(即观测减去再分析，简称OMR)方法来估算±地利用/覆被变化对气候的影 响。0MR方法的基本原理在于美国国家环境预测中屯、和大气研究中屯、（NCEP-NCAR)的再分 析资料（NNR)能够表现出由于温室气体增加和大气环流等引起的大尺度气候变化。另一方 面，由于NNR再分析资料没有在同化系统中使用地表观测数据，其地表气候场是由上层大 气信息结合陆面过程模式产生，故NNR地表气温对±地利用/覆被变化等下垫面状况不敏 感。因此，将地表观测气温减去NNR再分析气温就能将局地近地表气温变化信息从全球变 暖中剥离出来。根据0MR方法的原理，地表观测气温与再分析气温之差（0MR气温）的变化， 便可W表示由地表属性变化所引起的地表气温变化。
[0003] 当前，国内外许多研究利用0MR方法探究区域±地利用或植被覆盖变化对气候的 影响，但所有关于植被对气候反馈研究集中在植被类型/平均覆盖状况（均利用多年平均 NDVI值表示）对气候影响上，没有考虑到植被生长是一个动态的过程，植被覆盖随时间变 化同样会对气候产生影响的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有关于植被对气候反馈研究未能结合植被覆盖随时 间变化问题，提出一种基于遥感的区域植被覆盖对地表气温影响的估算方法。
[0005] 一种基于遥感的区域植被覆盖对地表气温影响的估算方法，按W下步骤实现：
[0006] 步骤一、获取覆盖研究区域的归一化植被指数NDVI数据集、NNR再分析气温数据 集、地表观测气温格点数据集与研究时间段起止年份的±地利用/覆被数据，并进行数据 预处理；
[0007] 步骤二、根据研究时间段起止年份的两期±地利用/覆被数据，提取研究时间段 内未发生±地利用变化的某一植被类型分布；
[000引步骤=、分别移除NNR再分析气温数据集和地表观测气温格点数据集在整个研究 时间段的年平均值，实现地表观测气温格点数据的距平处理；
[0009] 步骤四、采用双线性插值法将距平处理后的NNR再分析气温数据插值到地表观测 气温数据的格点上，用地表观测气温数值减去NNR再分析气温数值，得到每一格点的0MR气 温数值；
[0010] 步骤五、将每一格点的OMR气温数值组成的OMR气温格点数据集进行栅格化，并将 栅格化得到的0MR气温时间序列数据集重采样为与NDVI数据相同分辨率的数据集W统一 分辨率.
[0011] 步骤六、利用均值法计算整个研究时间段的逐像元NDVI年平均值，利用基于像元 的一元线性回归分析计算整个研究时间段统一分辨率后的逐像元NDVI变化趋势值与逐像 元0MR气温变化趋势值；
[0012] 步骤走、根据步骤二确定的研究时间段内未发生±地利用变化的某一植被类型分 布，提取某一植被对应所有像元的整个研究时间段的NDVI年平均值，NDVI变化趋势值与 0MR气温变化趋势值；
[0013] 步骤八、根据步骤^;：提取出的0MR气温变化趋势值、NDVI年平均值与NDVI变化趋 势值，通过多元逐步回归构建0MR气温预测模型。
[0014] 发明效果：
[0015] 本发明结合长时间序列植被NDVI数据、±地利用/覆被数据、地表观测气温与NNR 再分析气温数据集，提出了一种结合0MR方法与遥感影像处理技术，利用逐像元的0MR气温 变化趋势值、植被NDVI平均值与变化趋势值进行多元回归拟合，估算植被覆盖状况及其动 态变化对地表气温影响的方法。
[0016] 在传统的0MR方法的基础上，提出了一种结合植被生长随时间的变化，来估算植 被覆盖对地表气温影响的方法。该方法改善了传统应用0MR方法探究植被对气候影响时， 只利用了植被覆盖总体状况（用多年平均NDVI值表示）来代表下垫面植被属性，而未能与 植被覆盖动态变化相关联的缺点。本发明对于利用长时间序列的遥感植被数据及NNR再分 析数据，在区域空间尺度上，预测植被覆盖区地表气温变化提供了新的方法。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的流程图；
[0018] 图2为一个实施例中未变化草地植被空间分布图；
[0019] 图3为一个实施例中NDVI多年平均值图；
[0020] 图4为一个实施例中NDVI变化趋势图；
[0021] 图5为一个实施例中0MR变化趋势图；
[0022] 图6为一个实施例中地表观测气温与模拟气温比较图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0023] 一；本实施方式的一种基于遥感的区域植被覆盖对地表气温影响的 估算方法按W下步骤实现：
[0024] 步骤一、获取覆盖研究区域的归一化植被指数NDVI数据集、NNR再分析气温数据 集、地表观测气温格点数据集与研究时间段起止年份的±地利用/覆被数据，并进行数据 预处理；
[0025] 步骤二、根据研究时间段起止年份的两期±地利用/覆被数据，提取研究时间段 内未发生±地利用变化的某一植被类型分布；
[0026] 步骤=、分别移除NNR再分析气温数据集和地表观测气温格点数据集在整个研究 时间段的年平均值，实现地表观测气温格点数据的距平处理；
[0027] 步骤四、采用双线性插值法将距平处理后的NNR再分析气温数据插值到地表观测 气温数据的格点上，用地表观测气温数值减去NN