[發明專利]一種基于高分一號衛星圖像的苗情探測方法及系統

有效

• 申請號: 201810605300.0
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109001125B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 陳圣波;魏文麗
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種基于高分一號衛星圖像的苗情探測方法及系統，該方法包括：獲取目標檢測區域內作物在出苗期的高分一號多光譜影像；預處理高分一號多光譜影像；根據預處理后的高分一號多光譜影像，計算每個地塊的歸一化差分植被指數的均值及均方差；確定地塊作物苗情約束條件；地塊作物苗情約束條件包括歸一化差分植被指數的均值的極小值、歸一化差分植被指數的均方差的極大值、百分之十的歸一化差分植被指數值；根據地塊作物苗情約束條件、歸一化差分植被指數的均值及均方差，確定每個地塊的作物苗情信息。因此，采用本發明提供的方法或系統能夠快速的獲取某一地塊的出苗綜合情況，不需要研究區域歷史苗情作為先驗知識，省時省力。

技術領域

本發明涉及能源計量技術領域，特別涉及一種基于高分一號衛星圖像的苗情探測方法及系統。

背景技術

出苗期為作物生長期內的初始物候期，是作物生長的關鍵物候期之一。作物的苗情信息指出苗期作物長勢的空間分布狀況或隨時間變化的規律，其中，出苗期作物長勢指作物生長是否茁壯和整齊。出苗期的生長發育直接影響到作物的生物產量、經濟產量、營養品質及其安全性。茁壯的作物個體構成的整齊的群體才是出苗情況良好的作物區。及時、準確地判斷作物苗情信息為作物產量估算提供先驗知識和估算參量。

遙感技術具有快速、高效地收集地表信息的能力，為及時有效地大范圍監測作物出苗情況提供了可能。早期，礙于遙感數據分辨率的限制，難以利用農田地塊差異對作物的生理生長加以反演。隨著高分一號等衛星的成功發射與數據發布，高分辨率的遙感影像在農業上已得到廣泛的應用。在高分辨率遙感影像提取作物苗情信息的基礎上，對未出苗或苗情較差的田塊，通過補苗、施肥等方式實現農田有效利用，避免不必要的經濟損失，實現合理投入下的最優經濟效益。

歸一化差分植被指數(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)是基于紅波段和近紅波段反射特征的一種植被指數，能夠反映不同甚至同類作物的光譜差異，描述農作物生長狀況及變化過程。NDVI既與株高、葉的數量與顏色等個體長勢參數有關，也與植被覆蓋度、葉面積指數等群體長勢參數有關。

現有的苗情信息提取方法主要是將特定時期的NDVI數據與上年或多年平均值對比，得到同一地區作物的相對長勢。該方法需要研究區域歷史苗情作為先驗知識，費時費工，時效性差，且不能體現某一地塊的出苗綜合情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于高分一號衛星圖像的苗情探測方法及系統，該方法及系統能夠快速地獲取某一地塊的出苗綜合情況，且不需要研究區域歷史苗情作為先驗知識，省時省力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于高分一號衛星圖像的苗情探測方法，所述苗情探測方法包括：

獲取目標檢測區域內作物在出苗期的高分一號多光譜影像；所述目標檢測區域包括多個地塊；

預處理所述高分一號多光譜影像；

根據預處理后的高分一號多光譜影像，計算每個所述地塊的歸一化差分植被指數的均值以及均方差；

確定地塊作物苗情約束條件；

根據所述地塊作物苗情約束條件、所述歸一化差分植被指數的均值以及均方差，確定每個所述地塊的作物苗情信息。

可選的，所述獲取目標檢測區域內作物在出苗期的高分一號多光譜影像，具體包括：

獲取目標檢測區域內作物在出苗期的兩景高分一號多光譜影像。

可選的，所述預處理所述高分一號多光譜影像，具體包括：

分別對兩景所述高分一號多光譜影像中的數據進行輻射定標、大氣校正及正射校正的預處理操作；