申请/专利权人：电子科技大学长三角研究院(湖州)

申请日：2021-11-24

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN114065643B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G06F17/16;G06Q50/02;G01S13/90

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明公开了一种基于SAR和极化分解的种植物土壤含水量估算方法及系统，首先获取SAR影像数据并进行预处理；提取相干矩阵T3；计算得表征地表散射分量的表面散射矩阵TG以及后向散射系数；利用土壤水分估算数据集通过训练集计算表面后向散射系数；模拟表面后向散射系数；利用查找表和最小代价函数策略得到每一个采样点的土壤含水量；以及有效粗糙度参数；最后估算种植物的土壤含水量。该方法通过SAR和极化分解估算种植物土壤含水量，使用有效粗糙度参数来表征种植物区的土壤粗糙度，简化了土壤含水量求解，不依赖实测粗糙度参数，同时使用极化分解得到地表的后向散射分量，避免了植被散射贡献的影响，提高了土壤含水量估算的准确性。

主权项：1.基于SAR和极化分解的种植物土壤含水量估算方法，其特征在于：包括以下步骤：获取SAR影像数据并进行预处理，所述影像数据为包括种植植物和土壤图像；根据影像数据提取相干矩阵T3；根据相干矩阵T3计算得表征地表散射分量的表面散射矩阵TG；根据表面散射矩阵TG计算得到地表的VV极化和HH极化的后向散射系数；构建土壤水分估算数据集，并确定训练集和测试集；通过训练集计算表面后向散射系数；构建地表散射模型，通过地表散射模型模拟表面后向散射系数；构建地表散射模型的查找表；基于最小代价函数策略，从查找表中反演得到每一个采样点的土壤含水量；计算当前采样日期下的有效粗糙度参数；根据有效粗糙度参数构建地表散射模型的查找表，结合观测的后向散射系数与极化分解方法估算种植物覆盖地表的土壤含水量；所述有效粗糙度参数的确定是按照以下步骤进行的：对于不同的采样日期，基于不同的粗糙度参数构建地表散射模型，得到VV极化与HH极化的后向散射系数查找表：在不同粗糙度参数条件下，不同土壤含水量时模拟裸露地表的VV极化和HH极化的后向散射系数；在训练集上，根据极化分解得到有效表面后向散射系数与地表散射模型模拟的地表后向散射系数，按照以下公式所示的最小代价函数策略，从查找表中反演得到每一个采样点的土壤含水量： 其中，分别表示地表散射模型模拟的VV极化和HH极化的后向散射系数；当F取得最小值时，取此时查找表元素对应的土壤含水量作为该样点的估算土壤含水量；计算该粗糙度条件下，实测土壤含水量与估算土壤含水量之间的均方根误差，作为当前采样日期的估算精度；遍历给定的所有粗糙度参数值，重复循环，取精度符合要求的粗糙度参数作为该采样日期下的有效粗糙度参数。

全文数据：

权利要求：

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