[发明专利]一种基于辐射传输模拟的遥感影像融合方法

权利要求书

1.一种基于辐射传输模拟的遥感影像融合方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获得水色三要素；

步骤S2，通过所述水色三要素获得初步融合结果。

2.根据权利要求1所述的遥感影像融合方法，其特征在于，

所述步骤S1中获得水色三要素的方法包括：

利用多光谱高空间分辨率影像，通过水面反射率模拟模型推算得到水色三要素，即叶绿素a浓度C_chla，悬浮物浓度C_s，有色可溶性有机物的吸收系数a_CDOM(λ')，其中λ'为有色可溶性有机物设定的光谱波长。

3.根据权利要求2所述的遥感影像融合方法，其特征在于，通过水面反射率模拟模型推算得到水色三要素的方法如下：

步骤S101，建立水面反射率模拟模型；

步骤S102，将水面反射率模拟模型通过非线性最小二乘优化算法获得水色三要素。

4.根据权利要求3所述的遥感影像融合方法，其特征在于，

所述步骤S101中建立水面反射率模拟模型的方法如下：

首先建立水表面遥感反射率R_rs与水表面以下遥感反射率r_rs之间的关系式，即

R_rs(λ)＝ξr_rs(λ)/(1-Γr_rs(λ))；

式中，ξ为离散作用系数，Γ是气水界面折射系数，r_rs为水表面以下遥感反射率，波长为λ；以及

再建立水面反射率模拟模型，即

式中，为非色素颗粒物的比吸收系数，a^*_ph(λ)为色素颗粒物的比吸收系数，为非色素颗粒物的比散射系数，为非色素颗粒物的后向散射概率，S为黄质的斜率指数，b_w(λ)为纯水的散射系数。

5.根据权利要求4所述的遥感影像融合方法，其特征在于，所述步骤S102中将水面反射率模拟模型通过非线性最小二乘优化算法获得水色三要素的方法包括：

通过非线性最小二乘优化算法，将所述水面反射率模拟模型通过最小化式J＝(R_m-R)^T(R_m-R)求取得到水色三要素的含量；

其中R_m为水表面遥感反射率R_rs的观测值，R为水表面遥感反射率R_rs的模拟值。

6.根据权利要求5所述的遥感影像融合方法，其特征在于，所述步骤S2中通过所述水色三要素获得初步融合结果的方法包括：

将水色三要素代入到水面反射率模拟模型中，即

R_rs(λ)＝g(C_chla,C_TSM,a_CDOM)；以获得高光谱高空间分辨率影像在各个波段处的R_rs，即作为初步融合结果。

7.根据权利要求6所述的遥感影像融合方法，其特征在于，所述遥感影像融合方法还包括：

步骤S3，对初步融合结果进行修正；

即将权重系数修正后叠加上原始高光谱低空间分辨率影像的光谱信息，以获得融合影像。

8.根据权利要求7所述的遥感影像融合方法，其特征在于，将权重系数修正后叠加上原始高光谱低空间分辨率影像的光谱信息以获得融合影像的方法包括：

其中，权重系数为

式中，Ω_n代表高光谱低空间分辨率像元范围内的像元集，n为多光谱高空间分辨率像元个数；上标h代表高空间分辨率像元，上标l代表低空间分辨率像元；下标inv代表初步融合得到的结果，下标LRHI代表高光谱低空间分辨率影像；为初步融合得到的高光谱高空间分辨率像元覆盖范围内的像元集；是初步融合结果退化得到的低分辨率影像；代表原始高光谱低空间分辨率影像；为修正后的像元值，即所述融合影像。