[发明专利]一种棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法

权利要求书

1.一种棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采样

按随机采样法对棉花叶片进行采样，采样时按照正东方向设置规格为30m*30m的矩形样方，同时保证每相邻的两个样方间距大于1Km；每个样方内按照五点法采集棉花冠层叶片，即棉花植株的倒三叶和倒四叶，在采样过程中，应避免采集形态不均、具有机械损伤、遭受病虫侵袭以及邻近田畔路边的植株叶片，采集到的棉花叶片要及时在样品自封袋排气保存，并置于低温采样箱中冷藏保鲜；

S2、含水量的测定

采样结束当天，立即进行含水量测定，将棉花叶片混匀，擦去表面污物，剪成宽度约为4mm细丝并置于烘干箱中烘干，计量棉花叶片干样总重量；

S3、遥感影像

采样当天，采用卫星获取采样区的遥感影像，并保存影像数据；

S4、遥感影像的预处理

将卫星遥感数据文件中的元数据加载到软件ENVI5.3.1中，利用Toolbox中的Radiometric Correction—Radiometric Calibration工具进行辐射定标处理，辐射定标处理过后对遥感影像文件进行大气校正；遥感影像经大气校正后，对棉花的光谱反射率进行植被指数构建，植被指数是指在进行遥感影像分析时，将植被对各波段的反射率进行合成，使得特征植物的光谱特征信息得到进一步凸显，将合将成后含有植被指数信息的影像数据文件输入软件Arc gis10.2，利用Etract Multi Values to Points进行样点光谱指数以及波段反射率的提取，提取完成后将数据输出为文本格式；

S5、数据集的划分

采用等间距抽样法对数据集进行划分，同时数据进行升序排序；

S6、建立模型

将从Arc gis 10.2 中导出的数据输入Excel，利用Excel数据分析组件进行棉花冠层含水量关于各植被指数相关分析；以棉花冠层含水量、各波段光谱反射率以及植被指数为输入数据，进行逐列分析，输出结果于新的工作表组；

S6、验证模型有效性。

2.根据权利要求1所述的棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法，其特征在于，所述步骤S2中，采样结束当天，立即进行含水量测定，将棉花叶片混匀，擦去表面污物，剪成宽度约为4mm细丝并置于已经烘干的铝盒中，称出铝盒和棉花鲜样总重量，将处理后的样品置于预设温度为105℃烘箱中杀青1小时后，设置烘箱温度为80℃持续烘干约12小时直至恒重，烘干后及时称出铝盒和棉花叶片干样总重量。

3.根据权利要求1所述的棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，为了减少运算量，对遥感影像进行裁剪，仅保留研究区域构建植被指数，对裁剪后的图像进行植被指数构建，植被指数构建完成后，点击Tool Box中的Layer Stacking工具进行波段合成，并将合成后含有植被指数信息的影像保存，然后将保存的文件输入软件Arcgis10.2，利用Etract Multi Values to Points进行样点光谱指数以及波段反射率的提取，提取完成后将数据输出为文本格式保存。

4.根据权利要求1所述的棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法，其特征在于，所述步骤S4中，启动FLAASH Atmospheric correction模块对遥感影像文件进行大气校正。

5.根据权利要求4所述的棉花冠层水分含量的卫星遥感监测方法，其特征在于，热红外波段利用Thermal Atmospheric Correction工具进行大气校正。