[發明專利]一種三維復雜地表葉面積指數反演方法及系統

在審

• 申請號: 202110796019.1
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113505486A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 卞尊健;李嘉昕;范騰遠;曹彪;歷華;杜永明;肖青;柳欽火
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/05;G06T17/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張影

1.一種三維復雜地表葉面積指數反演方法，其特征在于，包括：

基于目標區域的植被三維結構參數和各類地物的組分光譜特征，確定初始葉面積指數；

基于所述初始葉面積指數，構建由三角面元組成的三維場景；

對所述三維場景進行模擬，獲得模擬遙感數據；

將實測遙感數據與所述模擬遙感數據進行逐個像元對比，并根據比對結果對所述模擬遙感數據中像元對應區域的葉面積指數進行優化；

直至所述模擬遙感數據中的所有像元的反射率均滿足閾值條件，將優化后的所述模擬遙感數據對應的葉面積指數確定為目標三維場景冠層的葉面積指數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目標區域的植被三維結構參數和各類地物的組分光譜特征，確定初始葉面積指數，包括：

確定目標區域的植被類型；

獲取與所述植被類型對應的植物生長數據、各類植被的三維結構參數以及各種組分的光譜信息；

基于所述植物生長數據、各類植被的三維結構參數以及各種組分的光譜信息，確定初始葉面積指數，其中，所述初始葉面積指數為生長狀態下同期平均葉面積指數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始葉面積指數，構建由三角面元組成的三維場景，包括：

基于所述初始葉面積指數和三角面元的面積，計算得到三角面元數目；

根據所述三角面元數據，控制冠層的三角面元密度，以構建得到由三角面元組成的三維場景。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將實測遙感數據與所述模擬遙感數據進行逐個像元對比，并根據比對結果對所述模擬遙感數據中像元對應區域的葉面積指數進行優化，包括：

將實測遙感數據與所述模擬遙感數據進行逐個像元比對，并計算所述實測遙感數據與所述模擬遙感數據中每一像元的反射率差值；

若所述差值不滿足所述反射率閾值對應的條件，對所述模擬遙感數據中所述像元對應區域的初始葉面積指數進行優化；

若優化后的所述模擬遙感數據中的像元不滿足反射率閾值對應的條件，則對所述像元的葉面積指數進行迭代優化。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

當所述模擬遙感數據中的像元對應區域的葉面積指數的優化次數達到預設循環優化次數，將優化后的所述模擬遙感數據對應的葉面積指數確定為目標三維場景冠層的葉面積指數。

6.一種三維復雜地表葉面積指數反演系統，其特征在于，包括：

第一確定單元，用于基于目標區域的植被三維結構參數和各類地物的組分光譜特征，確定初始葉面積指數；

構建單元，用于基于所述初始葉面積指數，構建由三角面元組成的三維場景；

模擬單元，用于對所述三維場景進行模擬，獲得模擬遙感數據；

優化單元，用于將實測遙感數據與所述模擬遙感數據進行逐個像元對比，并根據比對結果對所述模擬遙感數據中像元對應區域的葉面積指數進行優化；

第二確定單元，用于直至所述模擬遙感數據中的所有像元的反射率均滿足閾值條件，將優化后的所述模擬遙感數據對應的葉面積指數確定為目標三維場景冠層的葉面積指數。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述第一確定單元包括：

第一確定子單元，用于確定目標區域的植被類型；

第一獲取子單元，用于獲取與所述植被類型對應的植物生長數據、各類植被的三維結構參數以及各種組分的光譜信息；

第三確定子單元，用于基于所述植物生長數據、各類植被的三維結構參數以及各種組分的光譜信息，確定初始葉面積指數，其中，所述初始葉面積指數為生長狀態下同期平均葉面積指數。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述構建單元包括：

計算子單元，用于基于所述初始葉面積指數和三角面元的面積，計算得到三角面元數目；

控制子單元，用于根據所述三角面元數據，控制冠層的三角面元密度，以構建得到由三角面元組成的三維場景。