一种联合GF-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法及系统技术方案

本发明专利技术是一种联合GF‑5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法及系统，包括：基于GF‑5遥感影像的归一化植被指数值，获得裸土影像，并对裸土影像进行DS校正以及一阶导数光谱变换；获得采样点的地面高光谱反射率数据、土壤重金属含量以及遥感影像高光谱反射率数据；对遥感影像高光谱反射率数据进行DS校正以及一阶导数光谱变换；通过Boruta算法筛选一阶导数光谱变换后的遥感影像高光谱反射率数据，并结合土壤重金属含量，构建重金属反演模型；基于重金属反演模型对一阶导数光谱变换后的裸土影像进行预测，获得重金属含量污染空间分布图。本发明专利技术可以快速、准确地监测大范围的土壤重金属污染情况，为生态修复提供基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤重金属含量高光谱遥感定量反演，具体涉及一种联合gf-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法及系统。

技术介绍

1、土壤中重金属污染，已成为环境科学领域的一个重要研究课题。重金属含量的累积不仅会对土壤生态系统产生负面影响，还会通过食物链对人类健康造成严重威胁。因此，如何快速、准确地监测土壤中重金属的含量对环境修复意义重大。传统土壤重金属检测方法通常采用野外土壤采集实验室化学分析，该方法检测精度高但耗时、成本高昂且难以实现大范围监测。

2、与此同时，随着遥感技术的发展，卫星遥感因其高效、低成本等优势，逐渐成为环境监测的主要手段。其中，高光谱遥感因其波段多光谱连续性强的优势被广泛应用于土壤重金属污染监测研究中，使土壤重金属含量定量反演成为可能。特别是国产gf-5高光谱遥感，光谱范围覆盖400-2500nm，与地面高光谱波段范围一致，在反演土壤重金属含量领域深受遥感人员的青睐。

3、尽管gf-5影像反演土壤重金属含量的效果显著，但由于传感器限制、自然和人为因素的影响，反演过程中还存在着诸多技术难点。例如，由于高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种联合GF-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的联合GF-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，对所述GF-5遥感影像高光谱反射率数据进行DS校正的方法包括：基于地面高光谱反射率数据和GF-5遥感影像高光谱反射率数据的转换矩阵以及残差矩阵，获得DS校正后的GF-5遥感影像高光谱反射率数据，计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的联合GF-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，通过Boruta算法筛选一阶导数光谱变换后的GF-5遥感影像高光谱...

【技术特征摘要】

1.一种联合gf-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的联合gf-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，对所述gf-5遥感影像高光谱反射率数据进行ds校正的方法包括：基于地面高光谱反射率数据和gf-5遥感影像高光谱反射率数据的转换矩阵以及残差矩阵，获得ds校正后的gf-5遥感影像高光谱反射率数据，计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的联合gf-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，通过boruta算法筛选一阶导数光谱变换后的gf-5遥感影像高光谱反射率数据的方法包括：

4.根据权利要求3所述的联合gf-5遥感影像与地面土壤高光谱的重金属含量定量反演方法，其特征在于，构建重金属反演模型的方法包括：将所述高光谱特征波段作为自变量，土壤重金属含量作为因变量输入xgboost模型中...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琳，胡建开，杞应涛，李杰，郭凯，甘淑，袁希平，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：