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申请/专利权人：中国科学院东北地理与农业生态研究所

摘要：基于湖泊表面温度时间序列的湖冰物候信息提取方法，涉及遥感应用技术领域，具体涉及一种湖冰物候信息提取方法。本发明是为了解决由于受野外环境和观测条件限制，长时间连续监测存在困难的问题。提取方法：第一步：选取MODISLST产品，下载数据，并利用湖泊矢量边界完成图像裁剪；第二步：单位换算；第三步：时间序列生成；第四步：基于非线性曲线拟合填补时间序列数据空值；第五步：确定湖冰物候信息，包括结冰日、融冰日和湖冰持续时间。本发明提取和运算过程通过GEE和ORIGIN编程实现，降低提取过程对人工经验的依赖程度，提高了工作效率。

主权项：1.基于湖泊表面温度时间序列的湖冰物候信息提取方法，其特征在于所述基于湖泊表面温度时间序列的湖冰物候信息提取方法如下：第一步：调用谷歌地球引擎GEE提供的MODISLST产品中Terra卫星的MOD11A1数据和Aqua卫星的MYD11A1数据，名称分别为MOD11A1.006TerraLandSurfaceTemperatureandEmissivityDailyGlobal1km和MYD11A1.006AguaLandSurfaceTemperatureandEmissivityDailyGlobal1km，选择白天与夜晚地表温度波段，并利用湖泊边界矢量数据对两种数据的波段进行图像裁剪，下载目标湖区的遥感影像，空间分辨率为1km，时间分辨率为日；第二步：利用波段计算方法将湖泊矢量范围内的MODISLST产品影像温度单位换算，从开氏温度转化为摄氏度，波段计算公式为： （1）式中：LWST为湖泊表面温度，单位为℃；LST为MODISLST产品提供的地表温度值，单位为K；第三步：基于GEE平台获取四种湖表温度影像的时间序列，包括MOD11A1数据的白天湖表温度LWST_MOD_Day和夜晚湖表温度LWST_MOD_Night，以及MYD11A1数据的白天湖表温度LWST_MYD_Day和夜晚湖表温度LWST_MYD_Night，计算目标湖区逐日平均湖表温度时间序列，计算公式为： LWST_Day=LWST_MOD_Day+LWST_MYD_Day2（2） LWST_Night=LWST_MOD_Night+LWST_MYD_Night2（3）第四步：基于非线性曲线拟合填补湖泊表面温度时间序列的数据空白值1）根据时间序列的数值特征逐年确定非线性拟合的时间范围，即LWST_Day和LWST_Night每年的最高值和次年的最高值对应的时间范围为单次非线性拟合的范围；2）利用Origin软件中的非线性拟合工具，选择正弦函数，利用莱文贝格-马夸特算法和正交距离回归算法对LWST_Day和LWST_Night时间序列拟合，对比决定系数R2，选择数值高的方法为最终拟合方法，完成LWST_Day和LWST_Night时间序列的拟合，分别得到LWST_Day_F和LWST_Night_F；3）最终计算得到LWST，计算公式为： LWST=LWST_Day_F+LWST_Night_F2（4）第五步：以结冰日为冬季湖泊日平均LWST连续5天内低于0℃时的第一个日期对应的DOY，融冰日为春季湖泊日平均LWST连续5天内高于0℃时的第一个日期对应的DOY，湖冰持续时间为结冰日和融冰日之间的时间范围，基于湖泊表面温度LWST时间序列提取湖冰物候信息。

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百度查询： 中国科学院东北地理与农业生态研究所 基于湖泊表面温度时间序列的湖冰物候信息提取方法