[发明专利]一种基于高分三号数据的植被覆盖区土壤水分反演方法

摘要

针对我国自主研制的首颗C波段SAR卫星，和植被覆盖区土壤水分反演精度较低的问题，本发明公开了一种基于高分三号数据的植被覆盖区土壤水分反演方法，可实现植被覆盖区土壤水分高精度反演。该方法包括如下步骤：步骤1)优选适用于研究区的最佳光学植被指数实现植被含水量反演；步骤2)面向高分三号卫星载荷特点并结合AI EM模型模拟同极化后向散射系数数据库；3)基于改进的水云模型计算校正植被光学厚度影响之后的裸土后向散射系数；4)基于新建立的代价函数Z实现HH和VV极化双通道数据同时进行差值最小化，匹配到最邻近的后向散射系数，并取对应的土壤水分作为该像元的土壤水分，实现植被覆盖区土壤水分反演。

主权项

1.一种基于高分三号数据的植被覆盖区土壤水分反演方法，该方法包括如下步骤：步骤1)结合河北省栾城县野外观测数据和光学遥感影像，建立12种光学植被指数(MSI、MSI2、NMDI、NDI、NDII、NDVI、NDWI、EVI、SRWI、SWIRR、SIWSI和OSAVI)与植被含水量(VWC)的拟合关系，并优选最佳光学植被指数校正植被光学厚度的影响，获得研究区植被含水量反演影像图。步骤2)面向高分三号载荷特点并结合AIEM模型建立适用于栾城县研究区的同极化后向散射系数数据库，包含入射角、频率、表面均方根高度、表面相关长度、HH和VV极化后向散射系数值和对应的土壤水分信息。步骤3)结合AIEM模型和栾城县野外实测数据率定水云模型中的植被参数A和B，并基于改进的水云模型计算得到校正植被光学厚度影响之后的裸土后向散射系数步骤4)基于已建立的代价函数Z，将校正植被光学厚度影响之后的裸土后向散射系数与模拟的数据库中的后向散射系数同时在HH和VV极化双通道进行差值最小化，匹配到数据库中最邻近的后向散射系数值，并取对应的土壤水分作为该像元的土壤水分，实现植被覆盖区土壤水分反演。