【技術實現步驟摘要】
本申請涉及數據處理，尤其涉及一種基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法。
技術介紹
1、隨著環境保護的意識逐漸提高，生態環境質量評價一直是近幾年的熱點話題，對于生態環境質量評價的方法也越來越多，綜合指數方法是生態環境質量評價最常用的一種方法，如何快速、準確地評價生態環境質量是目前應當解決的問題。2006年，國家環境保護部以行業標準的形式頒發了《中華人民共和國環境保護行業標準(試行)》(以下簡稱《規范》)，規范中有對生態環境狀況指數(ecological?index，ei)的計算方法，但規范中的ei計算存在計算繁瑣、部分數據可能無法獲取，以及結果只能以行政區(如某某縣)為單元進行呈現的問題，因此研究人員不能完全依照規范進行生態環境質量評價。由于衛星遙感對地觀測系統有宏觀、快速、實時的優點，于是徐涵秋于2013年提出了完全依賴遙感影像計算的遙感生態指數(remote?sensing?ecological?index，rsei)(參考文獻：徐涵秋.區域生態環境變化的遙感評價指數[j].中國環境科學,2013,33(05):889-97.)，該指數將生態環境質量用綠度、濕度、熱度和干度四個指標來評價，通過主成分分析方法將四個指標的主要信息集中用以反應生態環境質量的好壞，遙感生態指數提出后，由于計算方便、結果可視化等特點，生態環境質量評價得到快速的發展。
2、當前遙感數據融合技術在時空分辨率和生態指數計算上存在顯著不足。landsat數據具有較高的空間分辨率，但受限于時間分辨率，難以實現頻繁的地表動態監測；而modi
3、本專利的創新點在于提出了一種基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，不僅有效結合了landsat和modis的優勢，提升了時空分辨率，還針對遙感生態指數進行了改進。通過多源數據匹配和污染負荷、人類活動等關鍵環境因素的引入，專利方法不僅提升了數據的時空精度，還拓展了生態指數的計算維度，使其能夠全面反映環境質量。此外，該創新技術顯著提升了對環境動態變化的監測能力，可廣泛應用于農業、氣候變化、城市擴展等領域，為相關行業提供更加精細和及時的時空數據支持。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，目的在于提高數據的時空分辨率以及解決遙感生態指數存在的指數選擇缺乏全面性問題。
2、為達到上述目的，本申請提供一種用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，該方法包括如下步驟：采集研究區的遙感數據；對采集的遙感數據進行預處理；對處理后遙感數據中的水體進行掩膜處理；對預處理后的遙感數據進行時空融合；根據融合處理后的遙感數據，分別計算用于表征改進型遙感生態指數的指標數據；其中，指標數據包括：綠度指標、濕度指數、干度指標、熱度指標；在gee平臺上獲取用以表征空氣質量的氣溶膠光學厚度和表征人類活動強度的夜間燈光數據，并對這兩個指標數據進行重采樣；對指標數據進行參數標準化處理，獲得標準化數據；采用主成分分析，并根據標準化數據進行主成分提取，獲得評價指數結果。
3、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，評價指數結果為改進型遙感生態指數，改進型遙感生態指數由綠度指標、濕度指數、熱度指標和空氣質量指標通過主成分分析變換合成得到。
4、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，該方法還包括：根據評價指數結果，對研究區進行生態質量劃分，獲得研究區生態質量的空間分布數據。
5、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，對采集的遙感數據進行預處理的方法包括：根據預設的時間范圍，對研究區的遙感數據進行選取，獲得待處理遙感圖像；對待處理遙感圖像進行去云處理；對去云處理后的待處理遙感圖像進行重采樣和定義投影。
6、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，對預處理后遙感數據中的水體進行掩膜處理的方法包括：計算改進的歸一化差異水體指數；根據歸一化差異水體指數，識別出遙感數據中的水體，對識別出的水體進行掩膜處理。
7、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，研究區的遙感數據包括：landsat系列遙感圖像與modis系列遙感圖像。
8、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，基于融合后的高時空分辨率遙感圖像，計算獲得綠度指標、濕度指數、干度指標、熱度指標；基于modis系列遙感圖像，獲得空氣質量指標；基于noaa?npp燈光數據得到夜間燈光數據，用以表示人類活動強度指標。
9、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，對指標數據進行參數標準化處理采用如下公式：
10、
11、其中，nii為歸一化指標值，其取值范圍為0～1；ii為像素i處的指標數據；imin為指標數據的最小值；imax為指標數據的最大值。
12、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，改進的歸一化差異水體指數的計算公式為：
13、
14、其中，ρg，ρswir1分別代表綠波段和短波紅外1的反射率。
15、如上所述的用于時空數據融合下的生態環境質量評價的改進型遙感生態指數的計算方法，其中，將歸一化差異水體指數(mndwi)大于0.2的區域作為水體，通過掩膜方式去除研究區內遙感數據中的水體。
16、本申請實現的有益效果如下：
17、(1)本專利技術改進后的遙感生態指數與環境保護部發布的生態環境狀況指數(ecological?index，ei)具有較高的一致性，補充了能夠代表空氣污染指數的氣溶膠光學厚度(aod)和能夠代表人類活動強度的夜間燈光數據。因此，相比于遙感生態指數(rsei)，改進型遙感生態指數(mrsei)更適用于遙感生態質量的評價。由于指標均來自遙感數據，改進型遙感生態指數(mrsei)同本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于時空數據融合的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，評價指數結果為改進型遙感生態指數，改進型遙感生態指數由綠度指標、濕度指數、干度指標、熱度指標、空氣質量指標和人類活動強度指標通過主成分分析變換合成得到。
3.根據權利要求1或2所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，該方法還包括：根據評價指數結果，對研究區進行生態質量劃分，獲得研究區生態質量的空間分布數據。
4.根據權利要求1或2所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，對采集的遙感數據進行預處理的方法包括：
5.根據權利要求1或2所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，對預處理后遙感數據中的水體進行掩膜處理的方法包括：
【技術特征摘要】
1.一種基于時空數據融合的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態指數的計算方法，其特征在于，評價指數結果為改進型遙感生態指數，改進型遙感生態指數由綠度指標、濕度指數、干度指標、熱度指標、空氣質量指標和人類活動強度指標通過主成分分析變換合成得到。
3.根據權利要求1或2所述的基于時空數據融合下的改進型遙感生態...
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