[发明专利]一种湿地土壤硝化微生物群落高光谱遥感监测方法

权利要求书

1.一种湿地土壤硝化微生物群落高光谱遥感监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在监测区设定采样区域，在各个采样区域采集湿地土壤表层样本，测量各采样区域的湿地土壤光谱和硝化微生物的数量，所述硝化微生物包括氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌数量；

（2）将覆盖监测区的高光谱遥感影像想进行预处理，包括格式转换、绝对辐亮度值转换、大气校正和几何精校正；

（3）基于步骤（1）中实验测量所得各采样区域的湿地土壤光谱和硝化微生物的数量，对监测区湿地土壤硝化微生物数量进行估算；

（4）基于步骤（2）中处理所得覆盖监测区的高光谱遥感影像，对监测区的湿地土壤硝化微生物数量进行估算；

（5）基于代价函数的湿地土壤硝化微生物数量最优值确定，方法为：基于实验测量光谱和高光谱影像获取的湿地土壤硝化微生物数量估算结果，构建求最优值的代价函数（CF）：，其中NM_estimated为估算的监测区湿地土壤硝化微生物数量，NM_field为实验测量获取的湿地土壤硝化微生物数量，m 为监测区湿地土壤采样区域数目，p 为基于实验测量光谱和基于高光谱影像的两种方法，选取两种方法同时达到最优值时的湿地土壤硝化微生物数量值。

2.根据权利要求1 所述的一种湿地土壤硝化微生物群落高光谱遥感监测方法，其特征在于，步骤（3）中所述基于实验测量光谱的湿地土壤硝化微生物数量估算的方法为：首先，为了增强湿地土壤硝化微生物数量的优势性，将步骤（1）所得氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌的计数测量结果进行合计，作为各采样区域土壤硝化微生物的数量值；然后，采用bootstrap 技术结合回归建模方法，所述回归建模方法包括多元逐步回归模型SMLR 和偏最小二乘回归模型PLSR，基于步骤（1）实验测量的原光谱R 和不同光谱变换技术变换后的光谱，构建监测区湿地土壤硝化微生物数量估算模型；最后，获取估算结果。

3.根据权利要求1 所述的一种湿地土壤硝化微生物群落高光谱遥感监测方法，其特征在于，步骤（4）中所述基于高光谱遥感影像的湿地土壤硝化微生物数量估算的方法为：采用bootstrap 技术结合回归建模方法，所述回归建模方法包括多元逐步回归模型SMLR 和偏最小二乘回归模型PLSR，基于高光谱遥感影像上提取的原光谱R和不同光谱变换技术变换后的光谱，构建基于高光谱遥感影像的监测区湿地土壤硝化微生物数量估算模型；获取估算结果。

4.根据权利要求2 或3 所述的一种湿地土壤硝化微生物群落高光谱遥感监测方法，其特征在于，所述不同光谱变换技术包括光谱倒数的对数LR、光谱一阶微分FD、光谱二阶微分SD、包络线去除CR 和光谱波段深度BD。