[發明專利]一種土壤濕度的降尺度方法

在審

• 申請號: 202210005692.3
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114359118A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 寶康妮;裴亮
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G06T5/20
• 分類號: G06T5/20;G06T5/50;G06K9/62;G01N33/24;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 北京沃知思真知識產權代理有限公司 11942
• 代理人: 高小艷

1.一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，該降尺度方法具體步驟如下：

(1)收集土壤信息以進行區域劃分：遙感衛星對各區域的土壤反射、輻射或散射的電磁波信息進行收集，并將收集到的土壤信息進行分類處理，同時生成區域記錄表以對各區域土壤信息進行記錄；

(2)構建不同區域的土壤濕度模型：依據分類完成的土壤信息構建土壤濕度模型，并對構建完成的各組土壤濕度模型進行數據補充，同時對各組模型進行數據標注，同時定期對標注數據進行更新替換；

(3)對各組濕度模型進行降尺度處理：接收各組土壤濕度模型數據，并通過GCMs或者全球再分析資料對各組土壤濕度模型進行動態降尺度處理，同時將處理完成各組土壤濕度模型進行數據拼接；

(4)構建學習網絡以對各組模型優化處理：自行構建學習網絡，依據區域記錄表將各組土壤濕度模型依次導入學習網絡中，學習網絡對各組土壤濕度模型進行優化處理；

(5)對各區域土壤濕度進行優化方案反饋：構建優化反饋器，并將各組土壤濕度模型依次導入優化反饋器中，優化反饋器依據各組不同的土壤濕度進行優化反饋。

2.根據權利要求1所述的一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，步驟(1)中所述分類處理具體步驟如下：

步驟一：將收集的土壤信息按照區域名稱A～Z進行排序，同時生成區域記錄表對各區域名稱按排序順序進行記錄；

步驟二：將收集到的各區域土壤信息按照表土層、心土層以及底土層進行分類，同時將各層的土壤信息錄入區域記錄表中對應位置，并標注記錄時間。

3.根據權利要求2所述的一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，步驟(2)中所述數據補充具體步驟如下：

第一步：計算機接收遙感衛星發送的土壤數據，并將其按照區域記錄表進行分類處理；

第二步：通過格式轉換工具對土壤數據進行格式轉換處理，并依據轉換后統一區域分辨率的土壤數據構建對應的土壤濕度模型；

第三步：對各組土壤濕度模型進行缺失檢測，并依據缺失的土壤數據生成補充指令；

第四步：將補充指令反饋至遙感衛星，遙感衛星依據補充指令對相關區域的土壤信息進行抓取，同時將反饋至計算機進行缺失數據修復。

4.根據權利要求1所述的一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，步驟(3)中所述降尺度處理具體步驟如下：

Ⅰ：構建人工學習網絡，并按照區域記錄表中的排列順序依次導入對應土壤濕度模型，并依據大尺度土壤信息與區域土壤變量對各組模型進行非線性計算以進行統計降尺度處理；

Ⅱ：通過GCMs或者全球再分析資料給更高分辨率的區域土壤濕度模型提供初始條件和邊界條件以進行動力降尺度處理；

Ⅲ：構建低通濾波器，并將Ⅰ與Ⅱ中的處理結果導入低通濾波器中進行數據平滑處理，對處理完成的數據進行降采樣以生成影像數據，并對各組影像數據進行拼接。

5.根據權利要求1所述的一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，步驟(4)中所述優化處理具體步驟如下：

S1：學習網絡與云端數據庫通信連接，并從中調取不同區域的土壤濕度模型數據構建訓練數據集；

S2：通過卷積核對各組土壤濕度模型進行卷積處理，處理完成后將各組土壤濕度模型導入池化層中進行pooling處理；

S3：對處理完成的各組土壤濕度模型進行異常檢測，并通過連接層對異常部分進行修復優化，并通過輸出層將各組優化完成的土壤濕度模型輸出。

6.根據權利要求1所述的一種土壤濕度的降尺度方法，其特征在于，步驟(5)中所述優化反饋具體步驟如下：

P1：優化反饋器與互聯網通信連接，并從互聯網中抓取各組土壤濕度調節方案以構建方案數據庫；

P2：依據不同區域的土壤濕度從方案數據庫中調用對應調節方案，并將調取的調節方案反饋給對應區域的工作人員；

P3：工作人員對調節方案進行調整，優化反饋器收集調整完成的調節方案上傳至方案數據庫進行存儲；

P4：依據調節方案構建調節模型進行模擬測試，并生成調節記錄表對測試數據進行記錄。