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申请/专利权人：南京信息工程大学;南京气象科技创新研究院

摘要：本发明公开了一种体现气象站环境气温效应的下垫面量化指数计算方法，利用土地利用数据和卫星遥感数据，提取建筑指数、植被指数和水体指数三种地物指数数据，通过计算三种地物指数的加权值，并对地物指数进行三维坐标值转化，在三维空间坐标系中构建三角形面，以该三角形面到坐标原点的距离作为下垫面量化指数，实现局地环境气温效应的量化表达。本发明的下垫面量化指数可以用来量化体现不同局地环境的气温效应特征。

主权项：1.一种体现气象站环境气温效应的下垫面量化指数计算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，数据提取与预处理：从土地利用数据中提取建筑类型像元并予以赋值，作为建筑指数数据；利用卫星遥感数据的可见光与近红外波段提取植被指数和水体指数数据；步骤S2，地物指数加权处理：（a）以目标气象站Si所在位置为中心点，通过下式得到半径H范围内所有像元到该中心点的距离rij， （1）式中，rij为像元Pij到目标气象站Si的距离；（xi，yj）为目标气象站Si所在位置坐标，（xij，yij）为目标气象站Si的半径H范围内编号为j的像元Pij的位置坐标；n为目标气象站Si半径H范围内像元总数；（b）以rij倒数为权重，通过下式计算得到目标气象站Si的半径H范围内所有像元的三种地物指数的加权值， （2） （3） （4）式中，Iia、Iib、Iic分别为目标气象站Si其周边下垫面的植被指数加权值、水体指数加权值、建筑指数加权值；tija、tijb、tijc分别为像元Pij的植被指数、水体指数、建筑指数的属性值；（c）遍历所有气象站，获得研究区所有气象站半径H范围内的植被指数加权值、水体指数加权值、建筑指数加权值；步骤S3，对气象站半径H范围内的三种地物指数的加权值分别进行归一化处理；步骤S4，地物指数的三维坐标值转化：根据不同下垫面对气温的贡献，将目标气象站Si周边三种下垫面归一化指数加权值通过下式转化为三维坐标， （5） （6） （7）式中，Xi、Yi、Zi分别为目标气象站Si的植被坐标值、水体坐标值、建筑坐标值；N表示研究区内气象站的个数；Uia、Uib、Uic分别为目标气象站Si周边下垫面的归一化植被指数加权值、归一化水体指数加权值、归一化建筑指数加权值；步骤S5，在三维空间坐标系中，以（Xi，Yi，Zi）的值作为坐标值并构建三角形面，取坐标原点到该三角形面的距离作为下垫面量化指数，通过下式计算得到， （8）式中，Ki为目标气象站Si周边下垫面量化指数，N表示研究区域内气象站的个数。

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