[发明专利]一种基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法及装置

权利要求书

1.一种基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，用于对目标区域土壤所含的水分进行测量，其特征在于，

通过旋风全球导航卫星系统获取所述目标区域土壤的原始数据，通过所述原始数据和所述目标区域土壤的实测数据确定所述目标区域的土壤水分估算结果；

所述土壤水分估算结果的确定过程为：

通过CYGNSS获取所述目标区域土壤的原始数据，并对所述原始数据进行预处理，得到标准数据；

利用双基雷达方程对所述标准数据进行处理，得到地表有效反射率；

获取所述目标区域土壤的实测数据，通过所述实测数据和所述地表有效反射率确定所述土壤水分估算结果；

所述预处理为采用数据质量控制方法对所述原始数据进行处理；

所述地表有效反射率为：

其中，SR为地表有效反射率；SNR是峰值功率减去噪声后的信噪比值；P_r^t是发射功率；G^t是GPS发射天线的增益；G^r是镜面反射点的天线增益；λ表示GPS L1频段信号的波长；R_ts是从GNSS卫星到镜面反射点的范围；R_sr是从镜面反射点到接收器的距离；θ为入射角；

通过中分辨率成像光谱分析仪获取所述目标区域土壤的第一地表温度数据和通过中国气象局陆面数据同化系统获取所述目标区域土壤的第二地表温度数据，将所述第一地表温度数据和所述第二地表温度数据进行时空融合，得到地表温度估算结果；

获取影响土壤水分的辅助参数；所述辅助参数包括植被覆盖指数、地面高程、植被覆盖度、土壤粗糙度、地面坡度、降水；

将所述土壤水分估算结果、所述地表温度估算结果和所述辅助参数进行数据融合，得到多源遥感数据融合模型，通过所述多源遥感数据融合模型得到土壤水分测量结果。

2.根据权利要求1所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，所述地表温度估算结果的确定过程为：

通过光谱分析仪获取所述目标区域土壤的第一地表温度数据和通过中国气象局陆面数据同化系统获取所述目标区域土壤的第二地表温度数据；

将所述第一地表温度数据和所述第二地表温度数据进行时空融合处理，得到所述地表温度估算结果。

3.根据权利要求2所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，时空模型是通过像元反射率的时间变化特征的改进型自适应遥感图像时空融合方法构建得到的，所述时空模型为ESTARFM时空模型。

4.根据权利要求2或3所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，通过时空模型进行的融合处理包括邻近相似像元搜索、权重值计算、计算转换系数。

5.根据权利要求1所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，所述辅助参数通过权重对比方法得到的。

6.根据权利要求1所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法，执行将所述土壤水分估算结果、所述地表温度估算结果和所述辅助参数进行数据融合，得到多源遥感数据融合模型，通过所述多源遥感数据融合模型得到土壤水分测量结果的过程如下：

将所述土壤水分估算结果、所述地表温度估算结果和所述辅助参数进行空间匹配；

将进行空间匹配后的土壤水分估算结果、所述地表温度估算结果和所述辅助参数进行处理，得到多源遥感数据融合模型；

通过所述多源遥感数据融合模型得到土壤水分测量结果。

7.一种基于多源遥感数据融合的土壤水分测量装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上的运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的基于多源遥感数据融合的土壤水分测量方法的步骤。