【技术实现步骤摘要】
基于航空高光谱的土地质量监测方法
本专利技术涉及生态环境监测领域，具体是基于航空高光谱的土地质量监测方法。
技术介绍
目前高强度掠夺式开发使得土壤退化严重，主要体现在农田土壤养分下降、养分失衡和局部重金属超标等。因此，开展土地土壤质量评价研究，对土地资源的规范管理、有效利用和保护以及对保障粮食安全等具有重要意义。传统的土壤质量检测方法需投入大量的人力物力对研究区进行地球化学采样。以1:5万地球化学采样为例：采样密度为4-8个点/km2，每个土地采样点需要耗时一小时以上，进行野外实地监测通常需要长时间和大范围的密集监测。传统土壤质量检测方法劳动强度大、效率低下、周期漫长、成本耗高昂，这导致基础数据的获得非常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有土壤质量检测方法劳动强度大、效率低下、周期漫长、成本耗高昂的问题，提供了一种基于航空高光谱的土地质量监测方法，其应用时可准确地获得大范围的土地基础数据，能极大地减少工作量，缩短土地质量监测周期，降低了成本。本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现：基于航空高光谱的土地质量监测方法，包括以下步骤：步骤1、采用航空高光谱成...
【技术保护点】
1.基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用航空高光谱成像光谱仪采集土地质量监测区的航空高光谱数据，并野外采集土地质量监测区的样品进行重金属元素含量分析；步骤2、对航空高光谱数据进行预处理；步骤3、重建航空高光谱数据光谱消除各种大气成分造成的地物光谱的辐射畸变；步骤4、提取航空高光谱遥感数据中采样点航空高光谱图像光谱；步骤5、光谱变换及相关系数分析，获得其含量与土壤光谱参量之间的相关系数，找出特征光谱的敏感波段；步骤6、建立航空高光谱数据反演土地质量监测模型，得到监测的土壤养分及金属元素含量数据。
【技术特征摘要】
1.基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用航空高光谱成像光谱仪采集土地质量监测区的航空高光谱数据，并野外采集土地质量监测区的样品进行重金属元素含量分析；步骤2、对航空高光谱数据进行预处理；步骤3、重建航空高光谱数据光谱消除各种大气成分造成的地物光谱的辐射畸变；步骤4、提取航空高光谱遥感数据中采样点航空高光谱图像光谱；步骤5、光谱变换及相关系数分析，获得其含量与土壤光谱参量之间的相关系数，找出特征光谱的敏感波段；步骤6、建立航空高光谱数据反演土地质量监测模型，得到监测的土壤养分及金属元素含量数据。2.根据权利要求1所述的基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，所述航空高光谱成像光谱仪的传感器性能参数与出厂设置性能参数比较，差异小于5％；所述步骤1还包括对高光谱成像光谱仪进行辐射定标和光谱定标，其中，成像光谱峰值信噪比计算公式为：其中，SNR为信噪比，Nfloor为系统噪声，FW为图像像元达到饱和前的最大信号，其计算公式为：公式(2)中，K为图像像元达到饱和前平均信号，为电子偏置最小信号均值，G为系统增益；系统噪声Nfloor的计算公式为：公式(3)中，G为系统增益，为系统本身产生的最小信号均值。3.根据权利要求1所述的基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，所述航空高光谱数据预处理包括辐射校正、传感器姿态数据处理、GPS定位数据处理、姿态数据与定位数据时间同步与集成、以及几何校正。4.根据权利要求1所述的基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：先采用大气辐射传输模型的大气校正生成地表反射率数据，再采用地空回归方法作进一步校正，然后对图像数据与地面同步或准同步实测地物的光谱作最小二乘拟合，建立地-空回归方程，将图像数据转化为地面的反射光谱数据。5.根据权利要求1所述的基于航空高光谱的土地质量监测方法，其特征在于，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1、对航空高光谱遥感数据进行处理，构造多重掩膜，剔除其它地物，提取土地信息；步骤4.2、根据土地反射率相对大小，进行密度分割，...
【专利技术属性】
技术研发人员：常睿春，王建华，郭科，李一平，
申请(专利权)人：北京绿土科技有限公司，成都理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。