[发明专利]基于逆高斯过程反演叶面积指数的农作物长势监测方法

摘要

本发明属农业遥感领域，涉及基于逆高斯过程反演叶面积指数的农作物长势监测方法，其为：获一致性哨兵2号地表反射率，提取作物空间分布图；获不同背景下PROSAIL模拟作物光谱并转为波段光谱；对黑土壤背景下模拟地表反射率主成分分析得纯冠层反射特征；对实测土壤光谱反射率主成分分析得纯土壤反射特征；线性分解含土壤信息的模拟地表反射率得模拟纯冠层反射率；高斯过程模拟学习模拟纯冠层反射率与LAI映射关系得训练好的高斯过程模型；线性分解哨兵2号影像得纯冠层反射率，选与其最接近的模拟纯冠层反射率输入训练好的高斯过程模型得到LAI，以往年平均LAI轨迹为基准判断当前作物长势。本发明的方法规避多参同效问题，精度较高。

主权项

1.基于逆高斯过程反演叶面积指数的农作物长势监测方法，其特征在于，具体步骤如下：/nS1、使用传感器无差别大气校正方法SIAC获取一致性的哨兵2号地表反射率；/nS2、使用样本点对应的哨兵2号地表反射率的时间序列数据，提取待测的作物各个关键性生育期，进行监督分类以获取研究区作物空间分布图；/nS3、针对作物对应的PROSAIL模型参数集合进行广泛采样，以获取黑土壤背景下PROSAIL模拟的作物光谱和包含土壤信息背景下PROSAIL模拟的作物光谱；/nS4、利用哨兵2号的波谱响应函数将S3中模拟的作物光谱转换为与哨兵2号对应的波段光谱，即获得黑土壤背景下PROSAIL模拟的地表反射率和包含土壤信息背景下PROSAIL模拟的地表反射率；/nS5、对S4所得的黑土壤背景下PROSAIL模拟的地表反射率进行主成分分析，选前4个主成分作为纯冠层的光谱反射特征；同时，对实测土壤光谱曲线对应的哨兵2号反射率进行主成分分析，选前2个主成分作为纯土壤的光谱反射特征；/nS6、基于S5所得的纯冠层的光谱反射特征和纯土壤的光谱反射特征，对S4所得包含土壤信息背景下PROSAIL模拟的地表反射率进行线性分解，得到PROSAIL模拟的纯冠层反射率；/nS7、利用高斯过程模拟学习S4所得黑土壤背景下PROSAIL模拟的地表反射率与LAI之间的映射关系，实现纯冠层光谱反射率到LAI的预测，得到训练好的高斯过程模型；/nS8、基于S5的主成分分析所得结果，对原始的哨兵2号影像进行线性分解，得到对应的纯冠层反射率；再将S6得到的PROSAIL模拟的纯冠层反射率与其进行对比，选取与其最接近的PROSAIL模拟的纯冠层反射率输入S7所训练好的高斯过程模型，得到LAI；以历史近3年的地块平均LAI轨迹作为基准，将当年LAI轨迹与此进行对比，从而对当前作物的长势的好差进行判断。/n