[发明专利]一种利用时间序列遥感影像联合估算土壤剖面盐分的方法

权利要求书

1.一种利用时间序列遥感影像联合估算土壤剖面盐分的方法，其特征在于，步骤如下：

S1：获取待测区域在待估算时期下对应的单景Sentinel-2卫星遥感影像数据和地面调查数据；同时获取待测区域在待估算时期之前的Sentinel-2卫星遥感影像历史序列；

其中，所述地面调查数据包含在待估算时期采集的多深度实测电导率数据和EM38-MK2电导率数据；所述多深度实测电导率数据中包含了第一土壤采样点集合中每个土壤采样点的分段电导率数据，所述分段电导率数据包含土壤采样点所在位置深度为1米的土壤剖面按照设定间隔分段采样后实测得到的不同土层深度各自的电导率，其中土壤表面所在的一段土层为土壤表层；所述EM38-MK2电导率数据包含第二土壤采样点集合中每个土壤采样点的多模式电导率数据，所述多模式电导率数据包含土壤采样点所在位置在不同深度分别按照不同模式测得的多个电导率；且第一土壤采样点集合为第二土壤采样点集合的子集；

S2：将S1中获取的三类数据按照S21～S23进行多源数据匹配处理：

S21：针对第一土壤采样点集合中的每个土壤采样点对应的分段电导率数据和多模式电导率数据进行线性回归，使线性回归模型能够基于所述多模式电导率数据估计同一土壤采样点的所述分段电导率数据；

S22：针对第二土壤采样点集合中的每个土壤采样点，利用所述线性回归模型估计每个土壤采样点对应的5个土层深度各自的电导率，并根据电导率换算得到土壤剖面不同土层深度处的盐分含量，对不同土层深度整合后得到1米深土壤剖面总盐分含量；

S23：对S1获得的Sentinel-2卫星遥感影像历史序列的时间分辨率进行规范化处理，得到空间分辨率和时间分辨率均统一的月平均Sentinel-2影像数据集；

S3：基于所述单景Sentinel-2卫星遥感影像数据和S22中得到的第二土壤采样点集合中每个土壤采样点的土壤表层盐分含量数据，以单一波段以及波段组合计算的方法构建待筛选特征集合作为解释变量，以土壤表层盐分含量作为被解释变量，构建自变量筛选模型对待筛选特征集合中的特征进行筛选，得到用于观测土壤表层盐分含量的最佳特征组合；再对所述月平均Sentinel-2影像数据集中的每一景卫星遥感影像逐像元计算所述最佳特征组合中的每个特征值，得到基于遥感影像的长时间序列指数数据集；

S4：以所述第二土壤采样点集合中各土壤采样点在所述长时间序列指数数据集中对应的最佳特征组合特征值作为自变量，以S22中得到的所有第二土壤采样点集合中各土壤采样点的1米深土壤剖面总盐分含量作为因变量，建立时空回归模型；最后基于所述长时间序列指数数据集，利用时空回归模型来预测待测区域内每一个像元所在位置的1米深土壤剖面盐分含量，形成待估算时期对应的1米深土壤剖面盐分含量的空间分布图。

2.根据权利要求1所述利用时间序列遥感影像联合估算土壤剖面盐分的方法，其特征在于，所述多深度实测电导率数据中，每个土壤采样点处深度为1米的土壤剖面按照0.2m的间隔分别在0-0.2m,0.2-0.4m,0.4-0.6m,0.6-0.8m,0.8-1m进行分段采样，并测定每一段土壤的电导率，得到5个土层深度各自的电导率构成所述多深度实测电导率数据。

3.根据权利要求1所述利用时间序列遥感影像联合估算土壤剖面盐分的方法，其特征在于，所述EM38-MK2电导率数据中，每个土壤采样点处利用EM38-MK2大地电导率仪在0.75米和1.5米深度分别按照水平和垂直模式测得4个电导率，构成所述多模式电导率数据。

4.根据权利要求1所述利用时间序列遥感影像联合估算土壤剖面盐分的方法，其特征在于，所述Sentinel-2卫星遥感影像历史序列为在待估算时期之前三年至待估算时期之前一年期间获得的待测区域Sentinel-2卫星遥感影像，时间跨度为24个月，影像空间分辨率为10米。