[發明專利]一種提取植被排放甲烷量的方法

在審

• 申請號: 201510198683.0
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN104809462A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 陳彥;譚龍飛;童玲
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于氣體排放信息提取技術領域，更為具體地講，涉及一種提取植被排放甲烷量的方法。

背景技術

目前由于全球變暖而造成冰川和凍土消融，海平面上升等，不僅危害人類賴以生存的自然生態系統的平衡，而且已經威脅到人類的食物供應和居住環境。引起了各國政府和人民的廣泛關注，世界各國已經認識到需聯合起來，共同應對日益嚴重的全球氣候變化問題。2015年12月，將有196個國家和地區參加在法國巴黎召開的第21次締約方大會(COP21)，此次大會將在全球氣候保護協定《聯合國氣候變化框架公約》下達成一個適用于所有締約方、具有法律效力的協議。歐盟已經決定到2030年將溫室氣體排放量與1990年相比將減少40％。根據2011年歐盟提出的《歐盟2050低碳經濟路線圖》，歐盟減排的最終目標是：相較于1990年的排放值，2050年實現溫室氣體減排80％～90％。

甲烷(CH4)是大氣中一種重要的溫室氣體，在全球氣候的增暖效應中約占所有溫室氣體總效應的15％-20％，僅次于二氧化碳(CO2)的作用。每摩爾CH4輻射強度遠比等量CO2要高得多。甲烷混合比的增加可能是導致氣候變化的一個因素。基于以往的增長速度，研究者曾估計在今后100年甲烷輻射量占整個溫室效應的14％。

合成孔徑雷達(SAR)具有全天時、全天候、大面積成像的優點，其穿透性對于提取植被在生長過程中產生的甲烷氣體具有其他監測技術無法比擬的優勢。隨著高分辨率SAR圖像與高精度反演模型的出現，基于SAR數據提取植被甲烷排放信息具有較好的研究價值和使用價值。

已有可查的文獻中，浙江大學的張遠博士(張遠，微波遙感水稻種植面積提取、生物量反演與稻田甲烷排放模擬，杭州，浙江大學，2009)利用微波遙感技術監測生物量、利用農業模型模擬甲烷排放分別進行過系統研究，但是僅針對水稻高度和密度進行了反演，并未進一步針對SAR數據對于甲烷排放量進行直接提取。同時，基于統計理論的SAR數據較少也影響反演精度，因此，二者的結合并沒有深入的研究如何利用SAR的優勢和特點，進行植被甲烷排放信息提取是目前研究的重點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種提取植被排放甲烷量的方法，以實現大面積和高實時性的提取植被甲烷氣體排放信息。

為實現上述發明目的，本發明一種提取植被排放甲烷量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、獲取原始SAR圖像

在同一監測點，通過星載SAR獲取被監測區域中植被生長的四個周期圖像，即并標記為原始SAR圖像；其中，Iⁱ表示第i個周期時獲取的原始SAR圖像，該圖像包括四個極化圖像即P＝HH,HV,VH,VV四個極化圖像；

(2)、圖像預處理

對原始SAR圖像依次進行配準和濾波，得到基準SAR圖像，即其中，I^i'表示第i幅原始SAR圖像Iⁱ經圖像預處理后的基準SAR圖像；

(3)、通過分類算法提取基準SAR圖像中的植被區域A_plt和非植被區域A_nonplt；

(4)、獲取基準SAR圖像的后向散射系數