发明名称 |
基于遥感影像优化PROSAIL模型参数的叶面积指数和叶绿素含量的反演方法 |
摘要 |
本发明涉及基于遥感影像优化PROSAIL模型参数的叶面积指数和叶绿素含量的反演方法,包括:下载遥感影像并对其进行预处理,得到多光谱冠层反射率数据;运用PROSAIL模型,根据不同的参数组合建立查找表,确定不同参数和冠层反射率的关系,即回归方程;建立目标函数,结合多光谱冠层反射率数据,优化参数,直至得到目标函数的全局最小值及对应的参数组合,并利用多光谱冠层反射率数据对参数进行更新;根据上述所得到的回归方程、多光谱冠层反射率数据及参数组合,反演得到叶面积指数和叶绿素含量。该方法对传统方法进行了由点及面的扩展,无需田间观测数据,有效降低了传统方法测量叶面积指数和叶绿素含量的成本,提高了反演精度和速度。 |
申请公布号 |
CN102878957B |
申请公布日期 |
2015.05.27 |
申请号 |
CN201210367345.1 |
申请日期 |
2012.09.26 |
申请人 |
安徽大学 |
发明人 |
梁栋;黄文江;黄林生;管青松;张东彦;胡根生 |
分类号 |
G01B11/28(2006.01)I;G01N21/25(2006.01)I |
主分类号 |
G01B11/28(2006.01)I |
代理机构 |
合肥天明专利事务所 34115 |
代理人 |
吴娜;奚华保 |
主权项 |
一种基于遥感影像优化PROSAIL模型参数的叶面积指数和叶绿素含量的反演方法,该方法包括下列顺序的步骤:(1)下载遥感影像并对其进行预处理,得到多光谱冠层反射率数据;(2)运用PROSAIL模型,根据不同的参数组合建立查找表,确定不同参数和多光谱冠层反射率的关系即回归方程,所述的参数是指叶面积指数LAI、叶绿素含量LCC、结构参数N、干物质含量C<sub>m</sub>以及等效水厚度C<sub>W</sub>;根据所述的五个可变参数建立查找表,即叶面积指数LAI,其范围为0.3‑7.5、叶绿素含量LCC,其范围为10‑90μg cm<sup>‑2</sup>、结构参数N,其范围为1.0‑2.5、干物质含量C<sub>m</sub>,其范围为0.005‑0.01、等效水厚度C<sub>W</sub>,其范围为0.01‑0.02,在运用PROSAIL模型建立查找表时,LAI以0.5的步长共15个作为输入;LCC以5的步长共17个作为输入;结构参数N以0.1的步长共16个作为输入;干物质含量C<sub>m</sub>以0.005的步长共2个作为输入;等效水厚度C<sub>W</sub>以0.01的步长共2个作为输入,共计有16320个参数组合,即可模拟得到16320个不同的多光谱冠层反射率数据;所述的由五个可变参数所建立的查找表可得到不同参数组合下的LAI‑ρ<sub>nir</sub>、LCC‑ρ<sub>g</sub>的关系方程,其中ρ<sub>nir</sub>和ρ<sub>g</sub>分别表示近红外波段和绿波段的冠层反射率,分析结构参数N与红波段、绿波段、近红外波段的相关性,选取相关性最好的建立回归方程;(3)建立目标函数,结合多光谱冠层反射率数据,优化参数,使目标函数得到全局最小值,每次参数优化之后都需要再次执行步骤(2),直到得到目标函数的全局最小值,得到对应的参数组合,并用多光谱冠层反射率数据对参数进行更新;(4)根据步骤(3)所得到的参数组合、步骤(2)得到的回归方程以及多光谱冠层反射率数据,即可反演得到叶面积指数LAI和叶绿素含量LCC。 |
地址 |
230601 安徽省合肥市经济技术开发区九龙路111号 |