[發明專利]一種抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法有效
| 申請號： | 202110198563.6 | 申請日： | 2021-02-22 |
| 公開（公告）號： | CN112986241B | 公開（公告）日： | 2022-05-20 |
| 發明（設計）人： | 尹高飛;陳瑞 | 申請（專利權）人： | 西南交通大學 |
| 主分類號： | G01N21/84 | 分類號： | G01N21/84;G01N21/552 |
| 代理公司： | 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467 | 代理人： | 申星宇 |
| 地址： | 610000 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 地形 效應 背景 影響 新型 植被 指數 校正 方法 | ||
本發明公開了一種抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法，包括A收集植被的遙感影像和DEM數據；B由所述DEM數據計算坡度、坡向，對所述遙感影像進行大氣校正，獲得地表反射率；C根據坡度數據和地表反射率計算各像元對應的植被指數NIRv和地形校正因子P；將所述植被指數NIRv和地形校正因子P作為輸入計算抗地形植被指數。本發明提出的在原有植被指數引入地形校正因子進行校正的方法，普適性強，具有較強的抗地形性和表征植被結構的能力，有望進一步提高植被指數在山區的應用潛力。
技術領域
本發明屬于數據校正技術領域，尤其涉及一種抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法。
背景技術
植被指數已廣泛應用于植被長勢監測。然而，植被指數易受土壤背景、大氣條件、地形、光照與觀測角度等外在因素的影響,為了抑制這些影響，一系列新型植被指數被相繼提出，如可以抑制土壤影響的NIRv、SAVI，可以抑制大氣影響的ARVI，以及可以抑制飽和效應的EVI等。
地形引起遙感觀測的顯著畸變，為后續應用帶來較大不確定性。為了抑制地形效應，發展了多種地形校正方法，如余弦校正、SE校正、SCS+C校正、PLC校正等。但是上述都是針對遙感影像光譜反射率提出的模型，尚不存在專門針對植被指數的地形校正方法。
歸一化植被指數NDVI是一種最常用的植被指數，用非線性拉伸的方式增強了近紅外和紅波段反射率的對比度，用來監測植被的生長狀態、植被覆蓋度等，相對于SAVI、EVI等植被指數，NDVI的比值形式使其可以抵消大部分地形影響。但是，由于對植被茂密區不敏感，即會出現“飽和”現象。
近紅外反射率植被指數NIRv是近幾年提出的植被指數，表征混合像元中植被部分的近紅外波段反射率，相對于NDVI，NIRv能夠抑制土壤背景影響且不易飽和。但是，在地形起伏較大的山區，NIRv容易受到地形的影響。
現有的植被指數大多沒有考慮地形的影響，會給地形起伏較大的山區的植被參數反演和監測帶來較大的不確定性。因此需要一種抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法。
發明內容
本發明提供一種抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法。
本發明包括以下步驟：
A收集植被的遙感影像和DEM數據；
B由所述DEM數據計算坡度、坡向，對所述遙感影像進行大氣校正，獲得地表反射率；
C根據坡度數據和地表反射率計算各像元對應的植被指數NIRv和地形校正因子P；
D將所述植被指數NIRv和地形校正因子P作為輸入計算抗地形植被指數，所述計算抗地形植被指數的計算公式為
TCNIRV＝NIRV·P(9)。
進一步地，所述植被指數的計算公式為
NIRV＝NDVI·NT＝NDVI·NIR(8)
進一步地，所述地形校正因子的計算公式為
式中S和St分別為平地和山地的消光路徑長度，Ω1和Ω2分別是入射方向和出射方向。
本發明的有益效果為：
本發明提出的在原有植被指數引入地形校正因子進行校正的方法，普適性強，具有較強的抗地形性和表征植被結構的能力，有望進一步提高植被指數在山區的應用潛力。
附圖說明
圖1抗地形效應與背景影響的新型植被指數的校正方法的流程圖；
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