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专利号: 2019102409932
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于遥感数据和高程信息估算地表水汽压方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:数据收集及预处理;

收集数据包括但不限于遥感数据、高程信息数据、地表水汽压的地面观测数据;

遥感数据处理方式包括但不限于做几何校正、辐射亮度值和反射率的计算处理;

高程信息数据由数字高程模型提供,高程信息数据处理方式包括但不限于投影变换和重采样,高程信息数据确保和采用的遥感数据具有相同的投影和分辨率;

地面观测数据由地面观测站获取,地面观测数据处理方式包括但不限于投影变换处理,以使得地面观测数据和遥感数据、高程数据具有相同的投影;

步骤2:构建基于遥感水汽通道数据和高程信息的地表水汽压估算模型:

e0=a+bKi+clnh          (1)

上式中e0为地表水汽压,a、b、c为回归系数,h为高程值,Ki为第i个水汽吸收通道相对于水汽窗口通道的水汽透过率;

步骤3:对上述进行模型解算,解算模型所需数据包括但不限于用于模型解算的遥感成像时刻的地面观测数据和从数字高程模型中提取地面观测位置处的高程值以及从遥感数据中计算并提取地面观测位置处的水汽相对透过率Ki;Ki用辐射亮度值比值Gi=Li/L2或者反射率比值Ti=ρi/ρ2表示,并分别建立模型,将上述数据带入公式(1)建立方程组,采用最小二乘法解算出回归系数a,b,c,从而得到建立的具体模型。

2.根据权利要求1所述的基于遥感数据和高程信息估算地表水汽压方法,其特征在于在步骤2和3中,一方面由于卫星具有至少一个水汽吸收和窗口通道,另一方面水汽相对透过率Ki的表达用辐射亮度值比值或者反射率比值表示,因此步骤3建立的模型至少有两个模型,采用决定系数R2与剩余标准差RSE评价各模型的拟合效果并选择其中的最优模型,决定系数R2与剩余标准差RSE评价公式分别为上式中 为观测站的地表水汽压模型估算值,yi为第i个观测站的地表水汽压观测值,为参与建模的地表水汽压观测值的均值,n为观测站的数量。

3.根据权利要求2所述的基于遥感数据和高程信息估算地表水汽压方法,其特征在于根据决定系数R2与剩余标准差RSE评价得到的结果,选择所建模型中决定系数大,剩余标准差小的模型作为地表水汽压估算模型。

4.根据权利要求3所述的基于遥感数据和高程信息估算地表水汽压方法,其特征在于将数字高程模型和通过遥感数据计算的水汽相对透过率数据带入选择的模型,从而估算出目标研究区的地表水汽压。

5.根据权利要求2所述的基于遥感数据和高程信息估算地表水汽压方法,其特征在于提取用于模型精度评价的地面观测数据位置处的地表水汽压估计值分析地表水汽压观测值和估计值的绝对误差和相对误差,评价所建模型的精度。