[發明專利]一種基于生長期色素變化特征的花生空間分布制圖方法

在審

• 申請號: 202010068868.0
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111191963A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 邱炳文;黃瑩澤
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06T11/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明涉及一種基于生長期色素變化特征的花生空間分布制圖方法，包括如下步驟：1、建立研究區植被指數、花青素指數時序數據集；2、根據所述植被指數時序數據集，獲取農作物關鍵物候期；3、構建農作物生長前期花青素變化特征指標；4、根據所述農作物生長前期花青素變化特征指標，建立用于分離花生和其他作物的花生空間分布制圖技術方法；5、根據所述花青素指數時序數據集，利用所述花生空間分布制圖技術方法，制得研究區花生空間分布圖。該方法基于花生開花早、花期較長、花青素含量較高且下降緩慢的特點，將植被指數和花青素指數在農作物關鍵物候期的時序變化規律應用于花生制圖，分類精度高，魯棒性好，抗干擾能力強。

技術領域

本發明涉及一種大面積農作物遙感方法，具體是一種基于生長期色素變化特征的花生空間分布制圖方法，屬于農作物生長監測技術領域。

背景技術

及時準確掌握農作物空間分布信息對于制定相關政策及種植結構的調整至關重要?；ㄉ侨藗兩钪兄匾挠土献魑铮覈N植面積約占世界的四分之一，且單產和年均總產都是世界之首?？焖僮詣颖O測花生的空間分布范圍，具有重要意義。傳統的人工調查方法不僅費時費力，而且難以實現全覆蓋，容易受到主觀因素的干擾。遙感技術具有宏觀、迅速的獲取數據能力，為及時、準確地獲取地表信息提供了數據來源，已經成為農作物制圖的重要手段。

最初，大多采用單時相遙感影像進行作物分類研究，但難以應對不同作物光譜之間的相似性。而時序遙感影像提供了不同季節、不同時期的信息，在農作物分類的不斷發展過程中基于關鍵物候期的方法逐漸成為近年來的主導發展趨勢。例如，目前水稻制圖相關研究中，主要利用水稻在移栽期需要灌水而使得水體指數增加的特征設計制圖方法；而玉米制圖方法研究中，發現利用關鍵物候期內葉片含水量較大的特征進行方法設計更為有效。這些方法充分利用了遙感指數在關鍵物候期內的變化特征，實現了對農作物物候特征的量化，進一步提高了物候信息準確度以及農作物之間的分異性。但在花生空間分布制圖方法研究中，結合關鍵物候期、綜合多個遙感指數的策略還未得到利用。另外，目前學者們主要探究果實或花瓣中花青素的含量，在作物分類方面少有研究，但花青素作為花瓣著色的重要色素，在作物分類方面會有很大的潛力。

因此，本專利基于植被指數獲取農作物關鍵物候期，利用花青素指數在生長前期極差小、波動小以及降幅小的特征，設計一種花生空間分布制圖方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于生長期色素變化特征的花生空間分布制圖方法，該方法分類精度高，魯棒性好，抗干擾能力強。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于生長期色素變化特征的花生空間分布制圖方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S01：建立研究區植被指數、花青素指數時序數據集；

步驟S02：根據所述植被指數時序數據集，獲取農作物關鍵物候期；

步驟S03：構建農作物生長前期花青素變化特征指標；

步驟S04：根據所述農作物生長前期花青素變化特征指標，建立用于分離花生和其他作物的花生空間分布制圖技術方法；

步驟S05：根據所述花青素指數時序數據集，利用所述花生空間分布制圖技術方法，獲得研究區花生空間分布圖。

進一步地，所述步驟S01中，基于遙感衛星影像多個波段的反射率數據，在設定的研究周期和研究區中，按照時間順序逐景依次計算植被指數、花青素指數，從而獲得所述研究周期研究區的植被指數、花青素指數時序數據集。

進一步地，所述步驟S02中，在對研究區非植被及植被像元進行掩膜的基礎上，對于研究區內耕地區域，逐像元計算植被指數時序曲線的局部最大值，以此確定農作物生長峰值期，并依據農作物生長峰值期，確定農作物生長開始期和農作物生長前期。