[發明專利]基于優化導數求算方法的水庫水體總氮含量估算方法

在審

• 申請號: 201710053401.7
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106769904A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王重洋;陳水森;姜浩;李丹;王丹妮
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/31
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司44001
• 代理人: 黃培智

1.一種基于優化導數求算方法的水庫水體總氮含量估算方法，其特征在于，包括步驟：

利用地物光譜儀在待測水庫進行現場水體光譜測量和水體采樣，記錄水體在各波長處的反射率并收集若干組水樣；

對收集的水樣進行總氮含量的測量；

根據下述導數求算公式計算光譜反射率各波長的導數；

R_i'＝(2R_i+2+R_i+1-R_i-1-2R_i-2)/10

式中，R表示地物光譜儀測量的光譜反射率，i是波長，單位是nm；

從收集的水樣樣本中隨機選擇N個樣本，利用光譜反射率導數和水庫水體總氮含量進行Pearson相關性分析，得到光譜反射率各波長導數與總氮含量的相關系數P_i：

$P_i=\frac{{{\mathrm{\ΣR}}_i}^{\′}y-\frac{{{\mathrm{\ΣR}}_i}^{\′}\mathrm{\Σ}y}{N}}{\sqrt{({{\mathrm{\ΣR}}_i}^{\′2}-\frac{{\left({{\mathrm{\ΣR}}_i}^{\′}\right)}^2}{N})\left(\sqrt{({\mathrm{\Σy}}^2-\frac{{\left(\mathrm{\Σ}y\right)}^2}{N})}\right)}}$

其中，P_i為相關系數，i為波長，R_i'為光譜反射率各波長導數，y為水庫水體總氮含量數據，N為樣本個數；

選取相關系數P_i絕對值最大時對應的光譜反射率波長導數以及總氮含量，進行形如y＝kx+b的線性擬合，得到水庫水體總氮含量估算模型，其中因變量y為總氮含量，自變量x為光譜反射率波長導數；

根據所述水庫水體總氮含量估算模型對待測水庫水體的總氮含量進行估算。

2.根據權利要求1所述的基于優化導數求算方法的水庫水體總氮含量估算方法，其特征在于，

收集36組水樣，并隨機選擇其中的26組水樣進行所述水庫水體總氮含量估算模型的建立，最終求得參數k＝19033.2321、b＝0.9943、決定系數為0.723，建立的水庫水體總氮含量估算模型為y＝19033.2321x+0.9943。