(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111358370.9 (22)申请日 2021.11.16 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 朱丽叶　陈奥轩　杨晋　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 代理人 陈志明　郝传鑫 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种卫星数据的时空填充方法、 系统、 计算 机设备 (57)摘要 本申请涉及卫星的技术领域， 尤其是涉及一 种卫星数据的时空填充方法、 系统、 计算机设备。 该方法包括： 获取初始数据集； 结合时间插值模 型与空间插值模 型对初始数据集进行数据补缺。 本申请解决缺乏高时间分辨率卫星数据补缺算 法的技术问题。 权利要求书1页 说明书8页 附图2页 CN 114117899 A 2022.03.01 CN 114117899 A 1.一种卫星数据的时空填充方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取初始数据集； 结合时间插值模型与空间插值模型对初始数据集进行 数据补缺。 2.根据权利要求1所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 所述结合 时间插值模 型与空间插值模型对初始数据集进行 数据补缺包括： 分析初始数据集内数据状态， 并判断数据状态是否满足计算模型条件， 所述计算模型 条件包括满足时间插值模型 条件、 满足空间插值模型 条件； 若满足时间插值模型 条件则采用时间插值模型进行 数据补缺； 若满足空间插值模型 条件则采用空间插值模型进行 数据补缺。 3.根据权利要求2所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 将所述初始数据集按 照预设精度划分空间 网格， 以空间 网格作为 最小计算单位； 所述时间插值模型条件为在同一空间网格内可获取连续3个时刻为检测区域， 其中的 中间时刻的检测数据为待求检测值， 仅已知中间时刻的前一时刻或者仅已知后一时刻的检 测数据； 所述空间插值模型 条件为待求检测值 为空间网格内整点时刻的未知检测数据。 4.根据权利要求1所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 基于初始数据集， 由 满足时间插值模型 条件的空间 网格进行基于BP神经网络算法训练生成时间插值模型。 5.根据权利要求4所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 将检测区域内已知的 检测数据以及驱动量输入时间插值模型以获取计算 值， 所述驱动量 为气象变量、 地理变量。 6.根据权利要求3所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 所述空间插值模型为 基于气象变量、 地理变量、 EMWCF ‑CAMS产品的空气质量数据、 500nmAOD数据建立的随机森 林 回归模型。 7.根据权利要求3所述的卫星数据的时空填充方法， 其特征在于， 当空间网格满足空间 插值模型条件即处于整点时刻时， 应用空间插值模型； 当空间网格满足时间插值模型条件 且处于非整点时刻时， 应用时间插值模型。 8.一种卫星数据的时空填充系统， 其特 征在于， 数据获取模块， 用于获取初始数据集； 处理模块， 用于结合时间插值模型与空间插值模型对初始数据集进行 数据补缺。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器中并在所 述处理器上运行 的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1 ‑7任意 一项所述的卫星数据的时空填充方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1 ‑7任意一项所述的卫星数据的时空填 充方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114117899 A 2一种卫星数据的时空填充方 法、 系统、 计算机设 备 技术领域 [0001]本申请涉及卫星的技术领域， 尤其是涉及一种卫星数据的时空填充方法、 系统、 计 算机设备。 背景技术 [0002]对于卫星获取的观测数据， 由于云覆盖、 地表高反射率等不利条件的影响， 数据缺 失达到了40％～80％。 为了提高数据的时空覆盖率， 现阶段以已经存在的对数据进行补缺 的方法主要有如下几类: ①融合多源数据产品： 该类方法将卫星、 地基等多源产品进 行融合 以得到更高时空覆盖率的数据。 ②直接的数学插值： 该类方法直接使用克里金、 反距离加权 等数学插值方法在空间尺度上进 行插值。③回归方法： 该类方法是基于诸如气象数据、 地理 数据的其他可获得数据， 建立一套以这些数据为自变量， 需补缺的数据为因变量的回归方 法。 [0003]在实现本申请过程中， 发明人发现现有技术中至少存在如下问题： 对于融合多源 数据产品的方法， 其缺点是无法解决持续性不利条件(高云覆盖率、 高反射率等)造成的数 据缺失， 且受到传感器波段的 限制。 对于直接数学插值的方法， 其缺点是在原始数据覆盖率 较低时， 准确率也比较低。 对于回归方法， 其缺点主要是计算量大， 需要高性能的计算机平 台进行计算， 实现难度较高。 且大部分现有技术未考虑到对由静止卫星观测得到的高时间 分辨率的数据进行补缺的情况。 发明内容 [0004]为此， 本申请的实施例提供了一种卫星数据的时空填充方法、 系统、 计算机设备， 能够解决缺乏高时间分辨 率卫星数据补缺 算法的技 术问题， 具体技 术方案内容如下： [0005]第一方面， 本申请的实施例提供一种卫星数据的时空填充方法， 所述方法包括： [0006]获取初始数据集； [0007]结合时间插值模型与空间插值模型对初始数据集进行 数据补缺。 [0008]通过采用上述技术方案， 在保证较高精确度的条件下， 能对高时间分辨率的静止 卫星数据进行补缺， 且时间插值模型与空间插值模型结合可以结局持续性不利条件造成的 数据缺失， 不受传感器波段的限制。 [0009]优选的， 所述结合时间插值模型与空间插值模型对初始数据集进行数据补缺包 括： [0010]分析初始数据集内数据状态， 并判断数据状态是否满足计算模型条件， 所述计算 模型条件包括满足时间插值模型 条件、 满足空间插值模型 条件； [0011]若满足时间插值模型 条件则采用时间插值模型进行 数据补缺； [0012]若满足空间插值模型 条件则采用空间插值模型进行 数据补缺。 [0013]通过采用上述技术方案， 对初始数据集进行数据状态的分析， 将初始数据集内的 数据的计算方式进 行分类， 则同一数据的补缺不需要同时进 行时间、 空间插值模 型的计算，说　明　书 1/8 页 3 CN 114117899 A 3