[發(fā)明專利]基于紋理特征的地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610078333.5
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105678280B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳仲新;哈斯圖亞;王利民;李賀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

一種基于紋理特征的地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測方法，包括：S1，對遙感影像數(shù)據(jù)進行預處理；S2，建立地膜覆蓋農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測分類體系；S3，通過目視解譯，采集所述分類體系中不同地物類型的不規(guī)則多邊形樣本，然后再通過目視解譯在不規(guī)則多邊形內(nèi)重新勾畫預定尺寸像元的有規(guī)則多邊形樣本；S4，基于遙感影像的多波段數(shù)據(jù)，利用灰度共生矩陣法提取多種紋理特征，提取紋理特征；S5，對提取的紋理特征參數(shù)進行降維處理；步驟S6，基于選擇的紋理特征作為分類特征參數(shù)集，構(gòu)建所述四個方向的輸入特征；S6，構(gòu)建所述四個方向的輸入特征；S7，用分類器對分類體系進行地物分類。本發(fā)明提出了一種對地膜覆蓋農(nóng)田進行監(jiān)測的新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感監(jiān)測技術(shù)，更具體地，涉及基于紋理特征的地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

地膜覆蓋栽培能夠明顯改善農(nóng)田溫、光、水、氣、肥等生境條件，提高土壤墑情，促進作物生長發(fā)育，縮短生育期、避免后期病蟲害和干、熱、風等自然災害，大幅提高作物產(chǎn)量，并能夠提前上市，提高經(jīng)濟收入，是干旱半干旱地區(qū)，低溫缺水地區(qū)、氣溫降水變化幅度和區(qū)域差異較大地區(qū)的關(guān)鍵栽培技術(shù)之一。

但是，農(nóng)作物收割后，農(nóng)田內(nèi)殘留的地膜會造成如下不良影響：造成環(huán)境污染(田間白色污染)；土壤通透性、水分和養(yǎng)分輸導、土壤肥力降低；隔肥隔水、影響肥效；作物根系發(fā)育、產(chǎn)量下降；改變地氣間能量平衡：溫室氣體排放；區(qū)域蒸散發(fā)。

這些不良影響有待于減少或消除，則依賴于對地膜數(shù)據(jù)的采集、分析。但是，當前我國地膜覆蓋農(nóng)田的空間分布格局、分布面積及其變化特征尚不清楚。因此，就無法為地膜生產(chǎn)、使用以及殘膜回收治理等的科學規(guī)劃管理提供依據(jù)，也不能為減輕地膜覆蓋技術(shù)帶來的負面影響以及尋找解決問題的有效途徑等提供參考依據(jù)。更無法為其他研究(作物物候變遷、地表溫濕度、蒸散發(fā)等)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，當前需要方法來對地膜覆蓋農(nóng)田進行監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種基于紋理特征的地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測方法，包括：

步驟S1，對遙感影像進行預處理，包括：

1)輻射校正；2)大氣校正；和3)對影像進行鑲嵌、裁剪處理以獲取研究區(qū)影像；

步驟S2，建立地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測分類體系，以區(qū)分地膜覆蓋農(nóng)田和其他地物；

步驟S3，通過目視解譯與所述研究區(qū)影像相同時相的Google Earth影像，采集所述分類體系中不同地物類型的較大多邊形樣本，然后再通過目視解譯所述研究區(qū)影像，在較大多邊形內(nèi)重新勾畫預定尺寸像元的較小有規(guī)則多邊形樣本；

步驟S4，基于遙感影像的多波段數(shù)據(jù)，利用灰度共生矩陣法提取多種紋理特征，分別在四個方向、三個步長上提取紋理特征；

步驟S5，對步驟S4中提取的紋理特征參數(shù)進行降維處理，并根據(jù)特征重要性選擇紋理特征；

步驟S6，基于步驟S5中選擇的紋理特征作為分類特征參數(shù)集，構(gòu)建所述四個方向的輸入特征集；

步驟S7，基于步驟S3中的有規(guī)則多邊形樣本以及步驟S6中構(gòu)建的輸入特征集，用分類器對所述研究區(qū)影像進行分類，以獲得所述地膜覆蓋農(nóng)田遙感監(jiān)測分類體系中地膜覆蓋農(nóng)田和其他地物的空間分布。

本發(fā)明提出了一種新方法來監(jiān)測地膜覆蓋農(nóng)田，而且通過驗證能達到相當高的精度。

附圖說明

圖1顯示了5種塑料的光譜反射率圖。

圖2顯示了ASTER植被光譜反射率曲線圖。

圖3顯示了ASTER土壤光譜反射率曲線圖。

圖4顯示了地膜覆蓋農(nóng)田ASD實測光譜反射率曲線。

圖5顯示了土壤ASD實測光譜反射率曲線。