[發(fā)明專利]一種高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)陸表植被覆蓋度反演方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510313809.4
• 申請(qǐng)日: 2015-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN105004320B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈坤;梁順林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)陸表植被覆蓋度反演方法，其特征在于，包括：

獲取高分一號(hào)衛(wèi)星寬視場成像儀WFV采集的影像數(shù)據(jù)，并對(duì)所述影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到每個(gè)像元的地表反射率；

根據(jù)所述每個(gè)像元的地表反射率，得到每個(gè)像元的歸一化植被指數(shù)NDVI；

分別判斷每個(gè)像元的NDVI是否大于預(yù)設(shè)閾值；

若是，則根據(jù)陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型對(duì)該像元進(jìn)行植被覆蓋度反演；

若否，則將該像元的植被覆蓋度設(shè)置為零；

所述陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型通過以下步驟建立：

根據(jù)預(yù)設(shè)冠層反射率模型以及多個(gè)預(yù)設(shè)模型參數(shù)，得到與多個(gè)預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度一一對(duì)應(yīng)的模擬冠層反射率；

根據(jù)高分一號(hào)衛(wèi)星寬視場成像儀WFV的光譜響應(yīng)函數(shù)，重采樣所述模擬冠層反射率，得到與所述多個(gè)預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度一一對(duì)應(yīng)的WFV模擬光譜反射率，以構(gòu)建陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型所需的訓(xùn)練樣本集；其中，所述訓(xùn)練樣本集中的一個(gè)訓(xùn)練樣本由一個(gè)所述預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度和與該預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度對(duì)應(yīng)的WFV模擬光譜反射率構(gòu)成；

根據(jù)所述訓(xùn)練樣本集，訓(xùn)練預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

對(duì)所述影像數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣糾正，得到地表反射率數(shù)據(jù)；

對(duì)所述地表反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正，得到空間精確定位的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括輸入層、中間層和輸出層；

其中，所述輸入層包括3個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述3個(gè)節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)WFV綠波段地表光譜反射率、WFV紅波段地表光譜反射率和WFV近紅外波段地表光譜反射率；

所述中間層包括6個(gè)節(jié)點(diǎn)；

所述輸出層為1個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為輸入層輸入的光譜反射率對(duì)應(yīng)的植被覆蓋度。

4.一種高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)陸表植被覆蓋度反演系統(tǒng)，其特征在于，包括：

預(yù)處理單元，用于對(duì)獲取高分一號(hào)衛(wèi)星寬視場成像儀WFV采集的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到每個(gè)像元的地表反射率；

NDVI獲取單元，用于根據(jù)所述預(yù)處理單元得到的每個(gè)像元的地表反射率，得到每個(gè)像元的歸一化植被指數(shù)NDVI；

判斷單元，用于分別判斷每個(gè)像元的NDVI是否大于預(yù)設(shè)閾值，

反演單元，用于在所述判斷單元判斷像元的NDVI大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，根據(jù)陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型對(duì)該像元進(jìn)行植被覆蓋度反演；以及

在所述判斷單元判斷像元的NDVI不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將該像元的植被覆蓋度設(shè)置為零；

所述陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型通過以下步驟建立：

根據(jù)預(yù)設(shè)冠層反射率模型以及多個(gè)預(yù)設(shè)模型參數(shù)，得到與多個(gè)預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度一一對(duì)應(yīng)的模擬冠層反射率；

根據(jù)高分一號(hào)衛(wèi)星寬視場成像儀WFV的光譜響應(yīng)函數(shù)，重采樣所述模擬冠層反射率，得到與所述多個(gè)預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度一一對(duì)應(yīng)的WFV模擬光譜反射率，以構(gòu)建陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型所需的訓(xùn)練樣本集；其中，所述訓(xùn)練樣本集中的一個(gè)訓(xùn)練樣本由一個(gè)所述預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度和與該預(yù)設(shè)陸表植被覆蓋度對(duì)應(yīng)的WFV模擬光譜反射率構(gòu)成；

根據(jù)所述訓(xùn)練樣本集，訓(xùn)練預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到陸表植被覆蓋度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理單元，用于對(duì)所述影像數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣糾正，得到地表反射率；以及對(duì)所述大氣糾正后地表反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正，得到空間精確定位的數(shù)據(jù)。