[发明专利]一种单频率微波辐射计土壤水分的反演方法

摘要

本发明提出一种单频率微波辐射计土壤水分的反演方法，属于微波遥感领域，该方法不是多参数同时反演方法，也不是经验回归方法，而是利用最少的辅助数据，单参数反演得到土壤水分，该方法克服了多参数反演存在的多解及计算量大的问题，也避免了LPRM算法中对粗糙度设定为定值而造成的反演误差，同时相比SCA算法对辅助数据的过分依赖，本方法需要利用的辅助数据仅为全球免费共享的土壤质地数据，极大的降低了反演土壤水分的业务化应用难度。

主权项

一种单频率微波辐射计土壤水分的反演方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)首先设定待反演参数土壤水分mv在一个合理的物理范围区间，然后设定它的迭代步长，所述迭代步长将所述物理范围区间划分成多个网格；(2)将土壤质地数据与步骤(1)中的土壤水分一同输入Hallikainen经验模型，得到土壤的复介电常数；(3)将步骤(2)中得到的土壤复介电常数结合卫星的传感器入射角参数输入菲涅尔方程式，得到同频率下H/V两个极化的光滑地表反射率；(4)将步骤(3)中得到的光滑地表反射率结合粗糙度参数Q、h，输入粗糙度模型Q/H模型，得到粗糙地表的有效反射率；(5)将步骤(4)中的粗糙地表反射率与植被单次散射反照率ω、植被光学厚度τp、土壤和植被冠层的温度Ts和Tc一同输入零阶辐射传输模型，得到给定频率下前向模型模拟的H/V极化的亮温MPDIsim；(6)在相同频率下，利用卫星真实观测的H/V极化亮温值，计算得到观测的MPDIobs，并给出循环收敛的判别准则|MPDIobs‑MPDIsim|＝min，即在mv不断迭代的过程中，遍历所有的mv迭代值，取所有值中能使得观测的MPDIobs与模拟的MPDIsim之间的差的绝对值最小的那个mv值，此时便得到了一个格网对应的mv反演值。(7)重复步骤(1)～(6)便可以得到所述物理范围内所有格网的mv反演值。