【技术实现步骤摘要】
一种植被覆盖区域的土壤湿度估计方法及装置
本专利技术属于电子、信息及遥感
，更具体地，涉及一种基于星载GNSS-R反射计与多光谱数据融合的土壤湿度估计方法及装置。
技术介绍
土壤湿度是一种全球水循环的重要状态参数，在农业灌溉、环境研究、自然灾害预警及水土治理等方面都起着至关重要的作用。目前测量土壤湿度的方法存在以下几种：传统的土壤水分的测量方法包括重量法、时域反射法、电容传感器、中子仪、电阻率仪、热脉冲传感器和光纤传感器等方法，这种实测方法优势在于测量精度大，并且可以除去植被影响。但是不足之处是定点测量，测量范围小，人工成本较高。地基测量方面包括最新发出的基于GPS多星三频数据融合的GNSS-IR土壤湿度反演方法，利用不同轨道、不同频率的差异性和互补性，提出了一种将GPS多星的L1，L2，L5频段数据加权融合进行联合反演的方法，虽然提高了测量精度，但是具有测量范围局限性的弊病，测量范围小，并且只考虑了裸土情况下土壤湿度的测量，没有加入植被考虑因素。在利用卫星遥感技术监测土壤湿度方面，主要方法有光...
【技术保护点】
1.一种植被覆盖区域的土壤湿度估计方法，其特征在于，包括：/n(1)基于星载GNSS-R反射计数据构建土壤总体后向反射系数和DDM反射功率之间的关系；/n(2)利用光学影像数据得到植被覆盖区域的植被反射系数和衰减系数；/n(3)基于所述土壤总体后向反射系数和DDM反射功率之间的关系，消除所述植被反射系数和衰减系数的影响，得到植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数与所述DDM反射功率之间的关系；/n(4)根据所述植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数与所述DDM反射功率之间的关系，结合土壤湿度与纯粹土壤表面反射系数的线性关系，构建植被覆盖区域土壤湿度值与所述DDM反射功率之间的关系，再根...
【技术特征摘要】
1.一种植被覆盖区域的土壤湿度估计方法，其特征在于，包括：
(1)基于星载GNSS-R反射计数据构建土壤总体后向反射系数和DDM反射功率之间的关系；
(2)利用光学影像数据得到植被覆盖区域的植被反射系数和衰减系数；
(3)基于所述土壤总体后向反射系数和DDM反射功率之间的关系，消除所述植被反射系数和衰减系数的影响，得到植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数与所述DDM反射功率之间的关系；
(4)根据所述植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数与所述DDM反射功率之间的关系，结合土壤湿度与纯粹土壤表面反射系数的线性关系，构建植被覆盖区域土壤湿度值与所述DDM反射功率之间的关系，再根据实测的若干控制点土壤湿度和相应点的DDM反射功率测量值，得出所述植被覆盖区域土壤湿度值与所述DDM反射功率之间的关系中的未知参数，从而得到利用DDM反射功率测量值估算土壤湿度的回归模型；
(5)选取植被覆盖区域星载GNSS-R反射计数据中目标点的反射功率，基于所述回归模型，反演出植被覆盖区域的土壤湿度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由构建土壤总体后向反射系数和DDM反射功率之间的关系，其中，δtotal表示土壤总体后向反射系数，Pr表示DDM反射功率，Vin表示微波入射镜反射点微波电压。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：
(2.1)对光学影像数据进行预处理，得到感兴趣区域的光谱影像数据；
(2.2)获取所述感兴趣区域的光谱影像数据中每个像素点的归一化水指数，根据各归一化水指数与第一预设阈值之间的关系，去除所述感兴趣区域的光谱影像数据中的水体部分，得到去除水体之后的光谱影像数据；
(2.3)获取所述去除水体之后的光谱影像数据中每个像素点的归一化植被指数，根据各归一化植被指数与第二预设阈值之间的关系确定植被覆盖区域；
(2.4)根据所述植被覆盖区域中每个像素点的归一化植被指数得到所述植被覆盖区域的植被含水量，进而根据所述植被含水量得到植被覆盖区域的植被反射系数和衰减系数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由δveg(θ)＝A*Mvegcos(θ)[1-τ2(θ)]确定植被覆盖区域的植被反射系数，由确定植被覆盖区域的衰减系数，其中，δveg(θ)为植被反射系数，τ2(θ)为雷达波穿透植被层的衰减系数，θ表示雷达传感器的入射角，Mveg为植被含水量，A、B为植被类型经验参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，由确定植被覆盖区域纯粹土壤表面反射系数与所述DDM反射功率之间的关系，其中，δsoil(θ)为纯粹土壤表面反射系数。
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