技术摘要：
本发明实施例提供了一种地表温度降尺度估算方法及植被水分胁迫监测方法，根据低空间分辨率的第二类遥感影像，确定出初始地表温度模拟方程，并通过高空间分辨率的第一类遥感影像的每景影像中每一像元的叶面积指数估计值进行修正，得到第一类遥感影像的每景影像中每一像  全部
背景技术：
遥感技术的快速发展，可见光-近红外-短波红外等空间分辨率的不断提高，使之 在资源环境领域得到广泛而有效的应用。热红外波段由于其对陆表下垫面植被覆盖程度、 土地利用类型等比较敏感，因此其在植被水分胁迫等方面得到有效应用，更加有效的识别 植被水分胁迫。 在实际应用中发现一个普遍性的问题是卫星的多光谱或高光谱数据可以达到 100m、50m、30m、15m、10m甚至更高的空间分辨率，但是与之相配套的热红外空间分辨率却比 较低。因此，在研究或应用当中采用多光谱/高光谱空间升尺度或者热红外降尺度的方法开 展热红外波段和多光谱/高光谱波段配合使用。其中，热红外降尺度的方法无疑会提高空间 分辨率，对于地物精细应用具有更大的潜力。 目前，用于地表温度降尺度的方法主要包括DisTrad方法、TsHARP方法和MIRF方法 等。DisTrad方法主要通过生成的线性方程模拟归一化植被指数(Normalized  Difference  Vegetation  Index，NDVI)与地表温度(Ts)之间构成的特征空间中的回归关系，进行估算得 到地表温度；TsHARP方法和MIRF方法均是克服NDVI-Ts的局限性的改进方法。上述经典的地 表温度降尺度的方法在一定程度上可以确定出地表温度，然而当植被达到一定覆盖程度 后，其NDVI变化很小，这将导致根据NDVI-Ts估算得到的地表温度变化不明显，估算的准确 度降低。
技术实现要素：
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种地表温 度降尺度估算方法及植被水分胁迫监测方法。 第一方面，本发明实施例提供了一种地表温度降尺度估算方法，包括： 获取目标区域的目标空间分辨率的第一类时间序列遥感影像； 确定所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中的植被像元，基于所述植被像元 的叶面积指数估计值以及所述植被像元对应的地表温度模拟方程，确定所述植被像元对应 的地表温度； 其中，所述植被像元对应的地表温度模拟方程基于目标时间分辨率的第二类遥感 影像的每景影像中的植被像元的叶面积指数估计值以及植被像元对应的地表温度确定，并 基于第一类遥感影像的每景影像中的植被像元的叶面积指数估计值进行修正得到。 优选地，所述的地表温度降尺度估算方法还包括： 基于所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的叶面积指数估计值 以及所述目标区域内的水体区域，确定所述目标区域内的不受水分胁迫区域，并确定不受 5 CN 111610159 A 说　明　书 2/12 页 水分胁迫像元的叶面积指数估计值； 基于所述不受水分胁迫像元对应的地表温度模拟方程，确定所述不受水分胁迫像 元对应的地表温度，并基于所述不受水分胁迫像元对应的地表温度，确定所述第一类时间 序列遥感影像的每景影像中的水体像元对应的地表温度； 其中，所述不受水分胁迫像元对应的地表温度模拟方程基于目标时间分辨率的第 二类遥感影像的每景影像中不受水分胁迫像元的叶面积指数估计值以及不受水分胁迫像 元对应的地表温度确定，并基于第一类遥感影像的每景影像中的不受水分胁迫像元的叶面 积指数估计值进行修正得到。 优选地，所述的地表温度降尺度估算方法还包括： 确定所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中的土壤像元，并基于所述土壤像 元的叶面积指数估计值以及所述土壤像元对应的地表温度模拟方程，确定所述土壤像元对 应的地表温度； 其中，所述土壤像元对应的地表温度模拟方程基于目标时间分辨率的第二类遥感 影像的每景影像中土壤像元的叶面积指数估计值以及土壤像元对应的地表温度确定，并基 于第一类遥感影像的每景影像中的土壤像元的叶面积指数估计值进行修正得到。 优选地，所述的地表温度降尺度估算方法还包括： 确定所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中的城镇居民点像元，并基于所述 城镇居民点像元的叶面积指数估计值以及地表温度查找表，确定所述城镇居民点像元对应 的地表温度； 所述地表温度查找表基于所述第二类遥感影像的每景影像中的城镇居民点像元 的叶面积指数估计值以及城镇居民点像元对应的地表温度确定。 优选地，所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的叶面积指数估计 值通过如下方法确定： 获取所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的红光波段反射率以 及近红外波段反射率，基于所述红光波段反射率以及所述近红外波段反射率，计算所述第 一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的归一化植被指数NDVI或者比值植被指数 RVI，并基于所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的NDVI或者RVI，确定所 述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的叶面积指数估计值；或者， 获取所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的植被红光反射率、土 壤红光反射率、土壤近红外光反射率以及植被近红外光反射率，基于所述植被红光反射率、 所述土壤红光反射率、所述土壤近红外光反射率以及所述植被近红外光反射率，计算所述 第一类时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的垂直植被指数PVI，并基于所述第一类 时间序列遥感影像的每景影像中每一像元的PVI，确定所述第一类时间序列遥感影像的每 景影像中每一像元的叶面积指数估计值。 优选地，所述植被像元对应的地表温度模拟方程具体为： 其中，TsH(LAI)m,n表示所述第一类时间序列遥感影像的每景影像的每景影像中的 第m行第n列植被像元对应的地表温度， 表示所述第m行第n列植被像元的叶面积指数 6 CN 111610159 A 说　明　书 3/12 页 估计值，Δewmn表示所述第m行第n列植被像元对应的模拟误差值，ai,j和bi,j均基于所述第二 类遥感影像的每景影像中的第i行第j列植被像元的叶面积指数估计值以及所述第i行第j 列植被像元对应的地表温度确定，所述第m行第n列植被像元在所述第二类时间序列遥感影 像的每景影像的每景影像中的对应位置包含在所述第i行第j列植被像元中，f为系统误差 分配系数。 优选地，所述水体区域通过如下方法确定： 对于所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中存在绿光反射率以及短波红外 反射率的每一像元，基于所述像元的绿光反射率以及短波红外反射率，确定所述像元的改 进的归一化差值水体指数MNDWI，并基于所述像元的MNDWI，判断所述像元是否对应于水体； 对于所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中存在绿光反射率、红光反射率以 及近红外反射率的每一像元，基于所述像元的绿光反射率、红光反射率以及近红外反射率， 确定所述像元的水体修正指数FCI，并基于所述像元的FCI，判断所述像元是否对应于水体。 第二方面，本发明实施例提供了一种基于第一方面提供的地表温度降尺度估算方 法的植被水分胁迫监测方法，包括： 确定所述目标区域的湿边和干边，并确定所述第一类时间序列遥感影像的每景影 像中所述干边的每一植被像元的温度植被干旱指数；所述温度植被干旱指数用于表征所述 干边的每一植被像元与所述湿边的具有相同叶面积指数估计值的每一植被像元的地表温 度之间的差异； 基于所述温度植被干旱指数，对所述目标区域的干边进行植被水分胁迫监测。 优选地，所述温度植被干旱指数具体通过如下公式计算： 其中，TVDIk为所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中所述干边的第k个植被 像元的温度植被干旱指数，TsHd(LAI)k为所述第一类时间序列遥感影像的每景影像中所述 干边的第k个植被像元对应的地表温度，TsHw(LAI)为所述第一类时间序列遥感影像的每景 影像中所述湿边的具有与所述干边的第k个植被像元相同的叶面积指数估计值的像元对应 的地表温度，TsLd(LAI)k为所述第二类时间序列遥感影像的每景影像中所述干边的第k’个 植被像元对应的地表温度，TsLw(LAI)为所述第二类时间序列遥感影像的每景影像中所述湿 边的具有相同叶面积指数估计值的第k’像元对应的地表温度；所述第k个植被像元在所述 第二类时间序列遥感影像的每景影像的每景影像中的对应位置包含在所述第k’个植被像 元中。 第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在 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第一方面 所述的地表温度降尺度估算方法或第二方面所述的植被水分胁迫监测方法的步骤。 第四方面，本发明实施例提供了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第一方面所述的地表温度降尺度估算方法 或第二方面所述的植被水分胁迫监测方法的步骤。 本发明实施例提供的一种地表温度降尺度估算方法及植被水分胁迫监测方法，根 据低空间分辨率的第二类遥感影像，确定出初始地表温度模拟方程，并通过高空间分辨率 7 CN 111610159 A 说　明　书 4/12 页 的第一类遥感影像的每景影像中每一像元的叶面积指数估计值进行修正，得到第一类遥感 影像的每景影像中每一像元对应的地表温度模拟方程，即地表温度降尺度模拟方程，进而 可以确定出高空间分辨率的地表温度，并估算了城市、水体及周边区域和农林草覆盖区植 被水分胁迫。本发明实施例中提供的地表温度降尺度估算方法，估算了农林草等植被覆盖 区域、水体及周边区域和城市区域的高空间分辨率的地表温度，得到的农林草覆盖区地表 温度空间分辨率更好，结果更加准确。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的一种地表温度降尺度估算方法的流程示意图； 图2为本发明实施例提供的一种植被水分胁迫监测方法的流程示意图； 图3为本发明实施例提供的一种地表温度降尺度估算系统的结构示意图； 图4为本发明实施例提供的一种植被水分胁迫监测系统的结构示意图； 图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。