[发明专利]一种作物理化参数的遥感定量反演方法及系统

摘要

本申请公开了一种作物理化参数的遥感定量反演方法及系统，将LUT_s根据光谱波段数分割成相同数目的LUT_si，将各LUT_si进行排序得到LUT_{si_sort}，针对每个LUT_{si_sort}利用二分法查找方法，查找出与真实植被冠层反射率数据相似度满足预设要求的模拟植被冠层反射率数据，将各模拟植被冠层反射率数据和该数据在LUT_s中对应条目的内容以对应关系的形式构建表格得到LUT_{s_new}，计算LUT_{s_new}中每一条模拟植被冠层反射率数据和与其对应的真实植被冠层反射率数据的TD，将TD中最小值对应的作物理化参数数据作为查找表算法的最优解。本发明综合考虑植被冠层反射率数据的大小和方向特性，实现了在提高作物理化参数反演数值精度的同时降低计算复杂度。

主权项

1.一种作物理化参数的遥感定量反演方法，其特征在于，包括：将模拟植被冠层反射率查找表LUTs根据光谱波段分割成Nb个植被冠层反射率查找表LUTsi，其中，Nb表示所述LUTs中植被冠层反射率数据的光谱波段数，所述LUTs为根据PROSAIL模型的正向模式模拟得到的与作物理化参数查找表LUTp对应的模拟植被冠层反射率查找表；根据各所述LUTsi中包含的植被冠层反射率对应的光谱波段反射率数值的大小，按照预设排序要求对各所述LUTsi进行排序，得到排序后的植被冠层反射率查找表LUTsi_sort；针对每一个所述LUTsi_sort，利用二分法查找方法，查找出NLi个与真实植被冠层反射率数据Rm(i)的相似度满足预设要求的模拟植被冠层反射率数据，其中，所述NLi根据利用二分法查找方法查找出的模拟植被冠层反射率数据总数TNL和权重Wi计算得到，0≤Wi≤1，1≤i≤Nb；将各所述模拟植被冠层反射率数据和所述模拟植被冠层反射率数据在所述LUTs中对应条目的内容以对应关系的形式构建表格，得到降维模拟植被冠层反射率查找表LUTs_new；计算所述LUTs_new中每一条模拟植被冠层反射率数据和与该模拟植被冠层反射率数据对应的真实植被冠层反射率数据的反射率综合差异指标TD；从计算得到的所有所述TD中查找出最小值，并将所述最小值对应的作物理化参数数据作为查找表算法的最优解；其中，所述TD的计算过程包括公式(3)、公式(4)和公式(5)：TD＝α×NRMSE+(1-α)×DCC (3)；式中，α表示权重，0≤α≤1，NRMSE表示归一化均方根误差；DCC表示方向变化系数； N R M S E = Σ i = 1 N b ( R m ( i ) - R s ( i ) σ s ( i ) ) 2 N b - - - ( 4 ) ; ]]>式中，Rm表示真实植被冠层反射率数据，σs表示Rs的标准差，Rs表示模拟植被冠层反射率数据，Rm(i)表示Rm在第i个光谱波段的反射率，Rs(i)表示Rs在第i个光谱波段的反射率，σs(i)表示Rs(i)的标准差，1≤i≤Nb； D C C = s u m ( a b s ( sgn ( RC m ) - sgn