[发明专利]一种基于多尺度遥感的非均质地表叶面积指数反演方法

权利要求书

1.一种基于多尺度遥感的非均质地表叶面积指数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、获取研究区的Sentinel-2 L2A数据、MODIS的MOD09A1反射率数据、MCD12Q1土地覆盖数据和ImagineS的高分参考图数据；

步骤二、基于Sentinel-2 L2A数据生成Sentinel-2LAI数据；

步骤三、基于Sentinel-2 LAI数据获得实际的Sentinel-2 LAI聚合值，实际的Sentinel-2 LAI聚合值与匹配的MOD09A1反射率数据以及MCD12Q1土地覆盖数据构成一个样本点，各个样本点构成LAI-reflectance数据集；

步骤四、基于先验知识对LAI-reflectance数据集进行代表性样本点进行选取；

步骤五、利用代表性样本点对预测模型进行训练，获得训练完成的预测模型，输入待预测的MOD09A1反射率数据到预测模型，获得预测的Sentinel-2 LAI聚合值，对预测的Sentinel-2 LAI聚合值进行反演得到非均质地表的叶面积指数，

所述步骤三中实际的Sentinel-2 LAI聚合值基于以下步骤获得：

将Sentinel-2 LAI数据转换为Sinusoidal投影，根据研究区的范围，对转换为Sinusoidal投影的Sentinel-2 LAI数据进行裁剪，将裁剪后的20米分辨率的Sentinel-2LAI数据利用简单平均法，聚合到500米分辨率的 MODIS像素格网上，得到实际的Sentinel-2 LAI聚合值，

所述将裁剪后的20米分辨率的Sentinel-2 LAI数据利用简单平均法，聚合到500米分辨率的 MODIS像素格网上具体包括以下步骤：

将裁剪后的Sentinel-2 LAI数据对应到每一个MODIS像素格网内部取平均，

如果每一个Sentinel-2 LAI 亚像元值在0-10之间，则判定Sentinel-2 LAI 亚像元值为有效值，否则判定Sentinel-2 LAI 亚像元值为无效值，

计算每一个MODIS像素格网中Sentinel-2 LAI亚像元的有效值比例，若有效值比例大于等于90%，则计算MODIS像素格网中的Sentinel-2 LAI亚像元平均值，获得实际的Sentinel-2 LAI聚合值，

索引得到MODIS像素格网对应的MODIS 像元反射率，若有效值比例小于90%，则掩膜该500米分辨率的MODIS像素格网对应的像元。

2.根据权利要求1所述一种基于多尺度遥感的非均质地表叶面积指数反演方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：

首先抽取设定个数样本点作为待确定样本点，计算待确定样本点的目标函数OF；

其次，迭代置换若干待确定样本点，比较优化前后待确定样本点的目标函数，若迭代置换后的目标函数小于迭代置换前的目标函数，则接受待确定样本点迭代置换，否则拒绝放弃上一次待确定样本点的迭代置换；

最后，目标函数小于阈值或达到预设迭代次数，则输出各个待确定样本点作为代表性样本点。

3.根据权利要求2所述一种基于多尺度遥感的非均质地表叶面积指数反演方法，其特征在于，所述目标函数OF基于以下公式：，

其中，是反射率平均偏差，是植被类型平均偏差，是最近邻指数，i1为MOD09A1反射率数据中反射率波段序号，a为MOD09A1反射率数据中反射率波段的数量。