[发明专利]融合物候数据与遥感数据的叶面积指数反演方法及系统

摘要

本发明提供一种融合物候数据与遥感数据的叶面积指数反演方法及系统，包括在目标区域设立若干用于观测的样点，使用植物冠层分析仪于散射光气象条件下测量目标区域中各样点内植物的叶面积指数，记录测量时目标区域的植被物候期；对每个样点分别取平均获取该样点的真实叶面积指数：获取同目标区域同时期观测的多光谱遥感影像，进行预处理得到真实反射率影像，计算各个样点的植被指数；利用植被指数和真实叶面积指数进行相关分析，获取测量时目标区域的植被物候期相应的定量关系模型；根据模型反演分析目标区域在相应植被物候期的植物生长状态。本发明能满足大面积长时期植被叶面积指数的动态监测，解决了实地测量的问题，符合农业和林业应用需求。

主权项

1.一种融合物候数据与遥感数据的叶面积指数反演方法，包括以下步骤：步骤一、在目标区域设立若干用于观测的样点，通过设置样点的大小，确保对每个样本有至少一个完整的多光谱遥感卫星像元落在样点内部，并对每个样点的中心点与四角进行定位；步骤二、根据多光谱遥感星历计算过境日期，使用植物冠层分析仪于散射光气象条件下测量目标区域中各样点内植物的叶面积指数，包括在每个样点的中心与四角分别采集叶面积指数一次以上，并记录测量时目标区域的植被物候期，包括所测量样点植被属于缓慢期、旺盛期或衰落期；步骤三、对每个样点，分别将步骤二中对该样点测量的多个叶面积指数取平均，获取该样点的真实叶面积指数：步骤四、获取同目标区域同时期观测的多光谱遥感影像，并以相同区域中预先采集的地面控制点或者高空间分辨率遥感影像为基准进行预处理，得到真实反射率影像：步骤五、根据步骤四生成的真实反射率影像，计算各个样点的植被指数；步骤六、利用步骤五所得植被指数和步骤三所得各个样点的真实叶面积指数进行相关分析，获取测量时目标区域的植被物候期相应的定量关系模型，其中，k表示测量时目标区域的植被物候期，pk表示位于植被物候期k的第p个样点，LAIpk为步骤三所得样点pk的真实叶面积指数，VIpk为步骤五所得该样点pk的植被指数，ck1和ck2为植被物候期k的线性拟合系数；针对目标区域的每种植被物候期分别建立定量关系模型，当目标区域的植被物候期有K种时，采用k＝1,2,…K标识不同植被物候期，植被物候期相应的定量关系模型表示如下，其中，k表示测量时目标区域的植被物候期，p_k表示位于植被物候期k的第p个样点，LAI_pk为步骤三所得样点p_k的真实叶面积指数，为步骤五所得该样点p_k的标准差异植被指数NDVI，c_k1和c_k2为植被物候期k的线性拟合系数；步骤七、根据步骤六所得定量关系模型，使用多光谱遥感影像反演分析目标区域在相应植被物候期的植物生长状态。