[发明专利]一种基于高光谱植被指数监测湿地植被冠层氮浓度的方法

权利要求书

1.一种基于高光谱植被指数监测湿地植被冠层氮浓度的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、湿地植被冠层光谱、叶面积指数（LAI）和氮浓度测量；

步骤二、Hyperion高光谱遥感影像预处理，采用ENVI软件的FIAASH大气校正模块对覆盖研究区的Hyperion高光谱遥感影像进行大气校正，参考landsat TM影像，采用二次多项式校正方法，对Hyperion影像进行几何校正；

步骤三、将SAVI指数改进为SAVI₁₅₁₀指数，以1510 nm波段取代了SAVI指数中的红光波段，由此改进后的指数SAVI₁₅₁₀公式为：                                                ， R₈₀₀和R₁₅₁₀分别代表在800nm和1510nm波段处的光谱反射率；L为土壤调节系数；

步骤四、构建应用于湿地植被冠层氮浓度监测的高光谱植被指数NDNI/SAVI₁₅₁₀，所述NDNI/SAVI₁₅₁₀指数，包括能够估算湿地植被冠层氮浓度的NDNI指数项，以及能够降低背景信号影响的SAVI₁₅₁₀指数项，其计算公式为：，其中，R₁₆₈₀代表在1680 nm波段处的光谱反射率；

步骤五、高光谱植被指数NDNI/SAVI₁₅₁₀应用于湿地植被冠层氮浓度监测性能的评估，基于相同的实验测量数据，采用线性回归分析，分析并对比NDNI/SAVI₁₅₁₀和文献中出现的同用途指数各自与测量的湿地植被冠层氮浓度之间的相关关系，计算对应的决定系数（R²）和均方根误差（RMSE）；

步骤六、基于高光谱植被指数NDNI/SAVI₁₅₁₀构建湿地植被冠层氮浓度监测模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱植被指数监测湿地植被冠层氮浓度的方法，其特征在于，所述步骤三中，SAVI₁₅₁₀指数中土壤调节系数L的取值方法：将LAI值分为0-1、1.1-2、2.1-3、3.1-4、4.1-5五组，L以增加步长0.1从0变化到1，采用指数函数来拟合SAVI₁₅₁₀指数与LAI的关系，基于决定系数值（R²）确定对应于不同LAI分组值的L最优值。

3.根据权利要求1所述的一种基于高光谱植被指数监测湿地植被冠层氮浓度的方法，其特征在于，所述步骤三中，分别采用植被信号/土壤噪音比值（S/N）和T_VI(LAI)两个指标，来评估SAVI₁₅₁₀指数的性能，所述式中，为所评估植被指数SAVI₁₅₁₀的平均值；为在不同湿地植被冠层背景条件下SAVI₁₅₁₀指数的标准偏差；所述

式中，代表给定LAI值的SAVI₁₅₁₀植被指数值的标准偏差；为考虑不同LAI值的SAVI₁₅₁₀指数的标准偏差。

4.根据权利要求1所述的一种基于高光谱植被指数监测湿地植被冠层氮浓度的方法，其特征在于：所述步骤五中，相比于其它指数，高光谱植被指数NDNI/SAVI₁₅₁₀与湿地植被冠层氮浓度（N%）线性拟合结果的决定系数值最高，表现出对湿地植被冠层氮浓度较好的敏感性，同时，NDNI/SAVI₁₅₁₀与LAI的相关性最低，对湿地背景影响不敏感。