[发明专利]反演高浑浊度水体中叶绿素a浓度的四波段半分析模型

权利要求书

1.反演高浑浊度水体中叶绿素a浓度的四波段半分析模型，其特征在于，所述模型的建立包括以下过程：

(一)创建四波段算法基本因子

四波段算法基本因子如公式(1)：

[Rrs^-1(λ₁)-Rrs^-1(λ₂)]/[Rrs^-1(λ₄)-Rrs^-1(λ₃)]         (1)

，其中Rrs^-1(λ)指波长为λ处的遥感反射率的倒数，λ₁、λ₂、λ₃、λ₄分别为与叶绿素a浓度信息相关度高的4个波段的波长值；

(二)确定四波段算法的波段位置

步骤一：设定四波段算法因子的初始波段

f1i=[Rrs-1(λ1i)-Rrs-1(λ2)]/[Rrs-1(λ4)-Rrs-1(λ3)]---(2)]]>

，其中λ₂、λ₃、λ₄为固定的初始值，步长为1nm，计算出每个取值对应的值；

步骤二：记N为参与建模的样本数，Chla_j为第j个样本的叶绿素a浓度；则可以通过公式(3)计算得到第i个样本的标准差STE_i，确定STE_i最小的波长为λ₁的取值；

STEi=[Σj=1N(Chlaj-f1,ji)2/(N/2)]0.5---(3)]]>

步骤三：固定λ₁、λ₂、λ₄的取值，其中λ₁的值为上一步中取得的值，λ₃、λ₄的取值不变；设步长为1nm，根据公式(4)计算每个对应的值；

f2i=[Rrs-1(λ1)-Rrs-1(λ2i)]/[Rrs-1(λ4)-Rrs-1(λ3)]---(4)]]>

步骤四：通过公式(3)计算得到STE_i，确定STE_i最小的波长为λ₂的取值；

步骤五，固定λ₁、λ₂、λ₄的取值，其中λ₁、λ₂的值为步骤二和步骤四计算得到的值；设步长为1nm，根据公式(5)计算每个对应的值；

f3i=[Rrs-1(λ1)-Rrs-1(λ2)]/[Rrs-1(λ4)-Rrs-1(λ3i)]---(5)]]>

步骤六：通过公式(3)计算得到STE_i，确定STE_i最小的波长为λ₃的取值；

步骤七：固定λ₁、λ₂、λ₃的取值为步骤二、步骤四和步骤六计算得到的值；设步长为1nm，根据公式(6)计算每个对应的值；

f4i=[Rrs-1(λ1)-Rrs-1(λ2)]/[Rrs-1(λ4i)-Rrs-1(λ3)]---(6)]]>

步骤八：通过公式(3)计算得到STE_i，确定STE_i最小的波长为λ₄的取值；

步骤九：固定λ₂、λ₃、λ₄的取值为步骤四、步骤六和步骤八计算得到的值；设步长为1nm，根据公式(2)计算每个对应的值；

步骤十：通过公式(3)计算得到STE_i，再次得到STE_i最小的波长数至此，四波段半分析模型的四个波段波长位置全部确定；

(三)利用线性回归计算叶绿素a四波段反演模型

使用线性回归的方法，在Chla浓度与四波段模型因子[Rrs^-1(λ₁)-Rrs^-1(λ₂)]/[Rrs^-1(λ₄)-Rrs^-1(λ₃)]之间建立反演模型。