基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法技术

本申请提供一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法，包括：获取地面实测数据点集；创建包含所有地面实测点的目标区域；将所述目标区域以像元尺度作为单元划分子区域，并确定各子区域指定点的地理坐标；将各子区域指定点的地理坐标以及各地面实测点的地理坐标分别转换为投影坐标；计算各子区域内各地面实测点的地表土壤水分值的平均值，得到相对真值；计算各子区域中心点的投影坐标并将其转换为地理坐标；从待检验地表土壤水分遥感产品中获取与各子区域中心点相对应的像元值，并得到星地匹配数据对。本申请采用像元平均法获取与待检验产品相同像元尺度的相对真值，所获得的相对真值比较准确，有利于保证真实性检验结果的真实性。实性检验结果的真实性。实性检验结果的真实性。

【技术实现步骤摘要】
基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法


[0001]本申请涉及地表土壤水分产品的真实性检验
，尤其涉及一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法。

技术介绍

[0002]地表土壤水分的精确度制约着农业、生态和水资源的管理。随着海量遥感数据不断累积的态势下，不同谱段地表土壤水分反演产品大量生产，致使产品真实性检验成为其应用热点。真实性检验是遥感数据到遥感信息转换的关键技术环节。遥感数据获取的过程中会受到大气辐射传输特性、遥感器运行环境、遥感器工作状态、被观测目标状态等多种因素的影响。传感器接收到的遥感数据是否达到设计的要求，遥感反演产品是否准确，遥感应用产品是否合格，必须进行真实性的检验。
[0003]直接检验法是定量遥感产品真实性检验优先选择的方法，含义是根据待检验遥感产品，同步获取相同像元尺度的地面实测数据的相对真值，然后对比分析待检验遥感产品与客观实际，获得两者的吻合度和不确定性的过程；其中关键环节在于像元尺度相对真值的确定。ENVI是根据地面实测点经纬度，采用就近原则获取像素值，导出的经纬度与实测点不一致且忽略了像元尺度内多点间的特性。ArcGIS利用值提取至点的方法，虽然避免了输入与输出经纬度不一致的问题，但仍存在忽略像元内多点的情况，导致获得的像元尺度相对真值不够准确，影响真实性检验结果。为此，本申请提出一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是针对以上问题，提供一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法。
[0005]本申请提供一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法，所述方法包括如下步骤：
[0006]获取地面实测数据点集；所述地面实测数据点集包括多个地面实测点的实测数据；所述实测数据包括地面实测点的地理坐标以及地表土壤水分值；
[0007]基于所述地面实测数据点集的地理坐标创建包含所有地面实测点的目标区域，并获取所述目标区域的四至范围；
[0008]将所述目标区域以待检验地表土壤水分遥感产品的像元尺度作为单元划分为多个子区域，并根据所述四至范围和所述像元尺度的大小确定各个子区域指定点的地理坐标；
[0009]将各个子区域指定点的地理坐标转换为投影坐标；
[0010]将各个地面实测点的地理坐标转换为投影坐标；
[0011]根据各个子区域指定点的投影坐标、各个地面实测点的投影坐标以及所述像元尺度的大小，统计落在各个子区域内的地面实测点，并计算各个子区域内各地面实测点的地
表土壤水分值的平均值，得到相对真值；
[0012]计算各子区域中心点的投影坐标；
[0013]将各子区域中心点的投影坐标转换为地理坐标；
[0014]从待检验地表土壤水分遥感产品中获取与各子区域中心点相对应的像元值，并得到星地匹配数据对；所述星地匹配数据对包括同一地理位置的待检验地表土壤水分遥感产品的地表土壤水分检测值、以及地面实测地表土壤水分的相对真值。
[0015]根据本申请某些实施例提供的技术方案，将各个子区域指定点的地理坐标转换为投影坐标、以及将各个地面实测点的地理坐标转换为投影坐标所采用的方法同为高斯正算。
[0016]根据本申请某些实施例提供的技术方案，将各子区域中心点的投影坐标转换为地理坐标所采用的方法为高斯反算。
[0017]根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述子区域指定点的地理坐标为所述子区域左上角的地理坐标。
[0018]与现有技术相比，本申请的有益效果：本申请采用像元平均法获取与待检验产品相同像元尺度的相对真值数据，并最终得到星地匹配数据对；该方法考虑到像元内多点的情况，所获得的相对真值比较准确，便于后续计算待检验地表土壤水分遥感产品与相对真值的准确度和不确定度，进而有利于保证真实性检验结果的真实性。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例提供的基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法的流程图。
具体实施方式
[0020]为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
[0021]本实施例提供一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法所述方法的流程图如图1所示，所述方法包括如下步骤：
[0022]S1、获取地面实测数据点集；所述地面实测数据点集包括多个地面实测点的实测数据；所述实测数据包括地面实测点的地理坐标以及地表土壤水分值；其中，地面实测点的地理坐标即地面实测点的经度值和纬度值；地表土壤水分值即吸附于土壤颗粒和存在于土壤孔隙中的水。
[0023]S2、基于所述地面实测数据点集创建包含所有地面实测点的目标区域，并获取所述目标区域的四至范围；具体地，根据所述地面实测数据点集中各地面实测点的地理坐标来创建包含所有地面实测点的目标区域，所述目标区域的形状为矩形。
[0024]S3、将所述目标区域以待检验地表土壤水分遥感产品的像元尺度作为单元划分为多个子区域，并根据所述四至范围和所述像元尺度的大小确定各个子区域指定点的地理坐标；其中，所述子区域指定点的地理坐标为所述子区域左上角的地理坐标。
[0025]例如，所述目标区域被划分为m
×
n个子区域，即共包括m行n列个子区域，在这些子
区域中，可能有些子区域中有多个地面实测点，有些子区域中只有一个地面实测点，也可能有些子区域中一个地面实测点也没有。
[0026]根据所述目标区域的四至范围可以得到所述目标区域左上角的地理坐标(即经度值和纬度值)，然后根据整个目标区域左上角的地理坐标以及像元尺度的大小，便可以确定各个子区域左上角的地理坐标；具体地，遍历m
×
n个子区域，得到第i行第j列的子区域的左上角的经度值和纬度值，其中1≤i≤m，1≤j≤n。
[0027]S4、将各个子区域指定点的地理坐标转换为投影坐标。
[0028]采用高斯正算的方法将各个子区域左上角的地理坐标转换为投影坐标，即将各个子区域左上角的经度值和纬度值转换为平面坐标系中的x坐标值和y坐标值。
[0029]S5、将各个地面实测点的地理坐标转换为投影坐标。
[0030]采用高斯正算的方法将各个地面实测点的地理坐标转换为投影坐标，即将各个地面实测点的经度值和纬度值转换为平面坐标系中的x坐标值和y坐标值。
[0031]S6、根据各个子区域指定点的投影坐标、各个地面实测点的投影坐标以及所述像元尺度的大小，统计落在各个子区域内的地面实测点，并计算各个子区域内各地面实测点的地表土壤水分值的平均值，得到相对真值。
[0032]根据各个子区域左上角的投影坐标以及像元尺度的大小，可以得到各个子区域的右上角、左下角以及右下角的投影坐标，再通过各个地面实测点的投影坐标即可判断各个地面实测点落在哪个子区域内；如步骤S3中所述，有些子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于像元平均法的地表土壤水分产品的真实性检验方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取地面实测数据点集；所述地面实测数据点集包括多个地面实测点的实测数据；所述实测数据包括地面实测点的地理坐标以及地表土壤水分值；基于所述地面实测数据点集的地理坐标创建包含所有地面实测点的目标区域，并获取所述目标区域的四至范围；将所述目标区域以待检验地表土壤水分遥感产品的像元尺度作为单元划分为多个子区域，并根据所述四至范围和所述像元尺度的大小确定各个子区域指定点的地理坐标；将各个子区域指定点的地理坐标转换为投影坐标；将各个地面实测点的地理坐标转换为投影坐标；根据各个子区域指定点的投影坐标、各个地面实测点的投影坐标以及所述像元尺度的大小，统计落在各个子区域内的地面实测点，并计算各个子区域内各地面实测点的地表土壤水分值的平均值，得到相对真值；计算各子区域中心点的投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子艺，占玉林，黄祥志，臧文乾，王更科，余涛，王栋，赵亚萌，吴增巍，盛磊，
申请(专利权)人：廊坊中科空间信息技术有限公司北京四维新世纪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：