基于单极化SAR数据邻域像素反演裸土区土壤湿度方法技术

本公开实施例中提供了一种基于单极化SAR数据邻域像素反演裸土区土壤湿度方法，属于数据处理技术领域，具体包括：对获取的单极化SAR数据进行预处理，获取后向散射系数和当地入射角；利用所述后向散射系数、所述当地入射角和相关长度的标定公式使积分方程模型的未知参数减少至两个；反向使用查找表，获得邻域像素的介电常数实部

【技术实现步骤摘要】
基于单极化SAR数据邻域像素反演裸土区土壤湿度方法


[0001]本公开实施例涉及数据处理
，尤其涉及一种基于单极化SAR数据邻域像素反演裸土区土壤湿度方法。

技术介绍

[0002]目前，土壤湿度是重要的地球表面物理参数，其在农业生产、水文、气象等领域研究中扮演着至关重要的角色，它也影响着地表径流和渗流作用，是进行大气圈和水圈建模所必须考虑的因素。由于土壤湿度存在着较强的时空异变性，需要进行经常性、快速有效的测量才能满足生产和生活的要求，所以光学遥感、微波辐射计、合成孔径雷达(SAR)等多种高新技术被开发以用来进行大范围的土壤湿度测量，其中SAR凭借其较强的穿透性、全天时全天候的观测能力和较高的空间分辨率成为进行农田区土壤湿度反演最具应用前景的技术手段。
[0003]使用SAR数据来反演裸土区土壤湿度主要有经验模型、半经验模型、理论模型、极化分解和神经网络等方法，其中经验模型主要有Oh模型和Dubois模型，他们都是使用多波段、多角度、多极化的散射计数据来建立后向散射系数与地表参数间的经验关系。半经验模型主要是基于积分方程模型(IE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单极化SAR数据邻域像素反演裸土区土壤湿度方法，其特征在于，包括：对获取的单极化SAR数据进行预处理，获取后向散射系数和当地入射角；利用所述后向散射系数、所述当地入射角和相关长度的标定公式使积分方程模型的未知参数减少至两个；反向使用查找表，获得邻域像素的介电常数实部
‑
均方根高度的可能性分布曲线；使用并置法获得所述邻域像素共同的介电常数实部和均方根高度的解，并在将获得的介电常数实部的解转换为土壤湿度后赋给中心像素。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述对获取的单极化SAR数据进行预处理，获取后向散射系数和当地入射角的步骤，包括：对所述单极化SAR数据进行多视、滤波和地理编码，得到所述雷达回波、地表电磁几何参数和雷达卫星位置参数；根据所述雷达回波，计算所述后向散射系数；根据所述地表电磁几何参数和所述雷达卫星位置参数，计算所述当地入射角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述根据所述地表电磁几何参数和所述雷达卫星位置参数，计算所述当地入射角的步骤，包括：根据所述地表电磁几何参数计算地表法线矢量；根据所述雷达卫星位置参数计算卫星天线矢量；根据所述地表法线矢量和所述卫星天线矢量，计算所述当地入射角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述反向使用查找表，获得邻域像素的介电常数实部
‑
均方根高度的可能性分布曲线的步骤，包括：建立所述后向散射系数的二维查找表；由所述二维查找表计算对应所述后向散射系数的可能性曲线；获取所有邻域像素的可能性曲线形成所述可能性分布曲线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述建立所述后向散射系数的二维查找表的步骤，包括：将相关长度的标定公式代入所述积分方程模型中得到仅存在介电常数实部和均方根高度这两个未知参数的后向散射系数计算公式；以介电常数实部为横轴，均方根高度为纵轴，建立所述后向散射系数的二维查找表。6.根据权利要求4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建军，唐品俊，付海强，韩文涛，宋晴，张舒蓉，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：