[发明专利]被动微波多通道协同的土壤水分反演方法及装置

权利要求书

1.被动微波多通道协同的土壤水分反演方法，其特征在于，包括：

根据微波辐射传输方程建立任意两个通道的亮温之间的数学关系式，所述微波辐射传输方程为：为极化P、角度θ、以及频率f下地表的总体微波辐射，T_v和T_s分别是植被和土壤的物理温度，为粗糙土壤表面的微波发射率，是植被层的发射率，Γ_P,θ,f为植被透过率，ω_P,θ,f为有效的单次散射反照率；

所述数学关系式为：其中，

和为任意两个通道的亮温，和为任意两个通道的粗糙土壤表面的微波发射率，和为任意两个通道的植被透过项，是通道ch下植被的发射项，为植被透过项；

采集主通道和协同通道的实际亮温；

选定土壤水分值和植被光学厚度为待反演参数；

给出一系列土壤水分的估计值，根据主通道的实际亮温、所述微波辐射传输方程以及所述数学关系式，计算主通道的植被光学厚度，根据主通道的植被光学厚度和任意两个通道之间的植被光学厚度的关系，计算协同通道的植被光学厚度，进而计算协同通道的一系列预测亮温，比较协同通道的预测亮温与实际亮温，根据比较结果，在一系列土壤水分的估计值中确定土壤水分值；或者，给出待反演参数初始值，根据主通道的实际亮温、所述微波辐射传输方程以及所述数学关系式，迭代计算协同通道的一系列预测亮温，并比较协同通道的预测亮温与实际亮温，根据比较结果，确定土壤水分值；

其中，任意两个通道之间的植被光学厚度的关系为：

和分别是频率f₁和频率f₂下的植被光学厚度，x是与植被类型有关的参数；

通过建立代价函数来比较协同通道的预测亮温与实际亮温，所述代价函数为：

选取代价函数的值最小的协同通道及该协同通道对应的土壤水分估计值，将该土壤水分估计值作为土壤水分值；主通道和协同通道中任意两个通道，至少频率、角度及极化之一不同。

2.如权利要求1所述的被动微波多通道协同的土壤水分反演方法，其特征在于，主通道和协同通道包含的通道个数不少于待反演参数的个数。

3.被动微波多通道协同的土壤水分反演装置，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，其存储有可执行指令；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，以执行权利要求1～2任一所述的被动微波多通道协同的土壤水分反演方法。