[发明专利]一种提取植被排放甲烷量的方法

说明书

技术领域

本发明属于气体排放信息提取技术领域，更为具体地讲，涉及一种提取植被排放甲烷量的方法。

背景技术

目前由于全球变暖而造成冰川和冻土消融，海平面上升等，不仅危害人类赖以生存的自然生态系统的平衡，而且已经威胁到人类的食物供应和居住环境。引起了各国政府和人民的广泛关注，世界各国已经认识到需联合起来，共同应对日益严重的全球气候变化问题。2015年12月，将有196个国家和地区参加在法国巴黎召开的第21次缔约方大会(COP21)，此次大会将在全球气候保护协定《联合国气候变化框架公约》下达成一个适用于所有缔约方、具有法律效力的协议。欧盟已经决定到2030年将温室气体排放量与1990年相比将减少40％。根据2011年欧盟提出的《欧盟2050低碳经济路线图》，欧盟减排的最终目标是：相较于1990年的排放值，2050年实现温室气体减排80％～90％。

甲烷(CH4)是大气中一种重要的温室气体，在全球气候的增暖效应中约占所有温室气体总效应的15％-20％，仅次于二氧化碳(CO2)的作用。每摩尔CH4辐射强度远比等量CO2要高得多。甲烷混合比的增加可能是导致气候变化的一个因素。基于以往的增长速度，研究者曾估计在今后100年甲烷辐射量占整个温室效应的14％。

合成孔径雷达(SAR)具有全天时、全天候、大面积成像的优点，其穿透性对于提取植被在生长过程中产生的甲烷气体具有其他监测技术无法比拟的优势。随着高分辨率SAR图像与高精度反演模型的出现，基于SAR数据提取植被甲烷排放信息具有较好的研究价值和使用价值。

已有可查的文献中，浙江大学的张远博士(张远，微波遥感水稻种植面积提取、生物量反演与稻田甲烷排放模拟，杭州，浙江大学，2009)利用微波遥感技术监测生物量、利用农业模型模拟甲烷排放分别进行过系统研究，但是仅针对水稻高度和密度进行了反演，并未进一步针对SAR数据对于甲烷排放量进行直接提取。同时，基于统计理论的SAR数据较少也影响反演精度，因此，二者的结合并没有深入的研究如何利用SAR的优势和特点，进行植被甲烷排放信息提取是目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提取植被排放甲烷量的方法，以实现大面积和高实时性的提取植被甲烷气体排放信息。

为实现上述发明目的，本发明一种提取植被排放甲烷量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、获取原始SAR图像

在同一监测点，通过星载SAR获取被监测区域中植被生长的四个周期图像，即并标记为原始SAR图像；其中，Iⁱ表示第i个周期时获取的原始SAR图像，该图像包括四个极化图像即P＝HH,HV,VH,VV四个极化图像；

(2)、图像预处理

对原始SAR图像依次进行配准和滤波，得到基准SAR图像，即其中，I^i'表示第i幅原始SAR图像Iⁱ经图像预处理后的基准SAR图像；

(3)、通过分类算法提取基准SAR图像中的植被区域A_plt和非植被区域A_nonplt；

(4)、获取基准SAR图像的后向散射系数