基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法

技术特征：
1.基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，包括以下步骤：获取野外植物叶片性状数据作为第一数据，获取野外植被冠层含水量数据作为第二数据，获取遥感影像作为第三数据，获取植被分类数据作为第四数据；所述第一数据通过野外收集植物叶片经物理测量与生化成分分析得到，并将其划分为草本类数据、灌木类数据、树木类数据，分析得到所述叶片干物质、水、叶绿素、类胡萝卜素含量的分布和耦合关系，并生成植物叶片性状参数样本；将所述植物叶片性状参数样本代入耦合辐射传输模型并进行正向推导，计算得到二向反射率；采用光谱响应函数，将所述二向反射率转换为对应遥感传感器的波段反射率值；获取耦合模型中的叶面积与叶片水含量参数并获取其对应的波段反射率，采用机器算法建立植被冠层含水量回归模型；调用第三数据和第四数据，反演得到植被冠层含水量；根据所述第二数据，结合反演得到的所述植被冠层含水量，分析获取植被冠层含水量反演模型的实际精度。2.根据权利要求1所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，将所述植物叶片性状参数样本根据所述第一数据划分为草本类样本、灌木类样本、树木类样本；将所述草本类样本、灌木类样本代入prospect-5b 4sail叶片-冠层尺度耦合的辐射传输模型，结合所述光谱响应函数，分别得到草本类模拟光谱反射率、灌木类模拟光谱反射率；将所述草本类样本、树木类样本代入prospect-5b 4sail geosail叶片-冠层尺度耦合的辐射传输模型，结合所述光谱响应函数，得到森林模拟光谱反射率。3.根据权利要求1所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，所述第一数据、第二数据、第三数据、第四数据的获取包括以下步骤：选取野外样地并设立预设区域；调查所述野外样地，记录所述野外样地经纬度，收集所述野外样地内的植物叶片样品，测量所述野外样地的样地叶面积指数；收集并分析所述植物叶片样品，获取所述第一数据；结合所述第一数据和所述样地叶面积指数数据并分析处理，生成所述第二数据；采用遥感传感器对预设区域进行遥感成像，生成第三数据；对所述第三数据进行植被类型划分，生成第四数据。4.根据权利要求1所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，将所述第一数据划分为草本类数据、灌木类数据、树木类数据后，所述植物叶片性状参数样本采用copula算法分析得到。5.根据权利要求1所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，在获取波段反射率后，选择特征变量，建立植被冠层含水量机器算法回归模型；采用十折交叉验证的方法对模型的理论精度进行评价。6.根据权利要求5所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，所述特征变量为波段反射率及植被类型，所述植被冠层含水量为目标变量，利用随机
森林算法建立植被冠层含水量回归模型，将所述植被冠层含水量回归模型代入十折交叉验证的方法中进行理论精度的评价。7.根据权利要求1所述的基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，其特征在于，根据反演得到的所述植被冠层含水量数据，以野外观测点的经纬度与时间为参照，提取得到对应的植被冠层含水量遥感反演数值；观测野外样地并获取观测数值，对所述植被冠层含水量遥感反演数值和所述观测数值进行线性回归分析，得到实际验证精度。

技术总结
本发明公开了一种基于辐射传输模型的植被冠层含水量遥感反演方法，包括以下步骤：获取第一数据、第二数据、第三数据和第四数据；模拟获取所述第一数据的分布和耦合关系，并生成植物叶片性状参数样本；将所述植物叶片性状参数样本代入耦合辐射传输模型并进行正向推导，计算得到二向反射率；根据光谱响应函数，将二向反射率转换为对应遥感传感器的波段反射率值；采用机器算法建立植被冠层含水量回归模型，并评价其理论精度；调用第三数据和第四数据，反演得到植被冠层含水量；根据所述第二数据，结合反演得到的所述植被冠层含水量，分析获取植被冠层含水量反演模型的实际精度。获取植被冠层含水量反演模型的实际精度。获取植被冠层含水量反演模型的实际精度。


技术研发人员：李少达 刘亮 杨武年 王潇 罗新蕊 冉培廉 雷湘琦
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2022/11/11