[發明專利]枯草光譜識別方法及系統

有效

• 申請號: 202110708362.6
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113255592B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 徐維新;張娟;梁好;段旭輝;代娜;肖強智;王淇玉
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01N21/25
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發明公開了一種枯草光譜識別方法及系統，其中，枯草光譜識別方法，包括以下步驟：采集牧草光譜特征；基于光譜特征的枯草識別：枯草光譜的篩選通過下式判別：R_red?R_green0其中：R_red代表紅光波段，R_green代表綠光波段，當上式計算值大于0時，選取為枯草光譜特征；基于線性擬合的枯草識別：將枯草光譜特征分別進行直線擬合，篩選出決定系數R²0.95的序列作為枯草光譜。本發明能在較短時間內完成從大量光譜數據中對枯草光譜的判別識別與篩選，可以服務于遙感反演或基于輻射傳輸模型的枯草判別，為青藏高原草地環境監測提供科學有效的理論支持。

技術領域

本發明涉及草地遙感領域，具體的說，涉及一種枯草光譜識別方法及系統。

背景技術

目前，青藏高原獨特的生態環境與自然氣候條件是推動全球變化研究與認識深化的重點區域。其中，高寒草地是青藏高原最主要的植被覆蓋類型以及我國大規模生態環境保護與建設的對象。而冬季是草原過度采食與生態破壞的主要時期，冬季牧草存量則是保護生態平衡與畜牧業生產與災害防御的關鍵參量。從光譜上識別冬季枯草對其枯黃機理的認識具有重要的科學意義與直接的應用需求。而目前尚未有對枯草光譜進行識別的有效方法。

由于目前沒有識別枯草光譜的有效方法，對枯草的光譜特點及作用機理認識均為空白，這將直接限制枯草科學研究及青藏高原生態保護與畜牧平衡的有效開展。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種枯草光譜識別方法及系統。本發明針對目前尚無有對枯草光譜進行識別的有效方法，分析枯草光譜特征，揭示枯草成分對吸收光譜的響應變化，對比鮮草特征光譜區間，提出一種基于枯/鮮草光譜機理分析和枯草局部光譜特征來有效識別枯草光譜的方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種枯草光譜識別方法，包括以下步驟：

采集牧草光譜特征；

基于光譜特征的枯草識別：枯草光譜的篩選通過下式判別：

R_red-R_green0

其中：R_red代表紅光波段的反射率， R_green代表綠光波段的反射率，

當上式計算值大于0時，選取為枯草光譜特征；

基于線性擬合的枯草識別：

將枯草光譜特征分別進行直線擬合，篩選出決定系數R²0.95的序列作為枯草光譜。

作為優選的技術方案，采集牧草光譜特征后進行拋物線修正及同次觀測樣本的均值合成輸出，實現數據校正的同時降低測量隨機誤差，隨后進行基于光譜特征的枯草識別步驟。

作為優選的技術方案，利用光譜儀附配的ViewSpecPro軟件進行光譜預處理，完成拋物線修正及同次觀測樣本的均值合成輸出，實現數據校正的同時降低測量隨機誤差。

一種枯草光譜識別系統，包括：

光譜儀，用于采集牧草光譜特征；

枯草判別單元：根據下式判別：

R_red-R_green0

其中：R_red代表紅光波段的反射率， R_green代表綠光波段的反射率，

當上式計算值大于0時，選取為枯草光譜特征；

直線擬合單元：用于將枯草光譜特征分別進行直線擬合，篩選出決定系數R20.95的序列作為枯草光譜。