[发明专利]反演土壤重金属污染风险等级的方法

权利要求书

1.一种反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据研究区中采样点的相关信息建模并利用所得模型反演未采样点的土壤重金属污染风险等级；

所述建模的方法包括以下步骤：

获取所述研究区内的地物的位置，通过欧氏距离及梯度计算公式构建所述采样点与各所述地物的特征变量；

对所述研究区的卫星多光谱影像进行校正和去除噪声后，构建单波段、双波段及三波段多光谱指数，所述单波段光谱指数包括ln(a)、1/a、1/ln(a)和所述双波段光谱指数包括a×b、a/b、和(a-b)/(a+b)，所述三波段光谱指数包括(a+b)/c、(a×b)/c、(a-b)/c和其中a、b、c为波段值；

根据所述特征变量及所述多光谱指数与土壤重金属浓度之间的响应关系，提取关键特征变量；

将所述采样点的土壤重金属污染风险等级作为因变量，所述关键特征变量为自变量构建随机森林模型、神经网络模型及支持向量机模型，并根据评价指标筛选模型。

2.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，选取所述采样点的方法包括系统采样法、对角线采样法、梅花型采样法、棋盘式采样法或蛇形采样法。

3.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，获取所述地物的位置所采用的方法为标注遥感图像，获取所述遥感图像的工具为遥感卫星或无人机。

4.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，获取所述卫星多光谱影像采用的工具为Landsat系列卫星、Spot系列卫星、Sentinel系列卫星、资源系列卫星或高分辨率系列卫星。

5.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，所述评价指标包括准确率、F1-score、低风险采样点的F1-score、中风险采样点的F1-score、高风险采样点的F1-score及Kappa系数。

6.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，划分所述采样点的土壤重金属污染风险等级的方法包括：测定所述采样点的土壤样本的pH及重金属浓度，并确定重金属的筛选值及管制值。

7.根据权利要求6所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，所述土壤样本预先除去了碎石和动植物残骸。

8.根据权利要求1所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，所述校正和去除噪声的方法包括几何校正和大气校正。

9.根据权利要求8所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，所述大气校正的模型包括6S大气校正模型、Flaash模型或Mortran模型。

10.根据权利要求1～9任一项所述的反演土壤重金属污染风险等级的方法，其特征在于，所述重金属为As、Pb、Ni及Cr中的一种或多种。