[發明專利]一種基于葉片衰老失水指數的大豆制圖方法

有效

• 申請號: 202010445924.8
• 申請日: 2020-05-23
• 公開（公告）號: CN111612777B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 邱炳文;蔣范晨;黃瑩澤
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06Q50/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明涉及一種基于葉片衰老失水指數的大豆制圖方法，該方法基于植被指數和短波紅外水分脅迫指數的年內時序數據集，逐像元檢測每個農作物生長周期內植被指數最大值所對應的數值盛期，進而確定農作物生長后期，鎖定農作物生長峰值期和生長后期，設計生長峰值期植被水分比值指數，進而依據農作物生長后期植被指數與水分脅迫指數的變化幅度，建立葉片衰老失水指數，構建大豆制圖方法流程與方法。相對其他農作物而言，大豆具有生長峰值期植被水分比值指數較大、葉片衰老失水指數數值較小的特點。該方法利用大豆在生長過程中植株水分變異特性，通過分析利用不同農作物成熟衰老過程中水分脅迫特征，進行農作物制圖。具有魯棒性好、分類精度高、自動化程度與抗干擾能力強等特點。

方法領域

本發明涉及農作物制圖技術，特別是一種基于葉片衰老失水指數的大豆制圖方法。

背景方法

中國是世界上最大的大豆消費國。及時準確獲取全國乃至全球大豆空間分布信息，對于我國掌控大豆進出口貿易主動權具有重要意義。傳統的農作物面積調查方法，其時效性和覆蓋面越來越難以滿足我國農情監測的現勢性需求。遙感影像具有時效性強、覆蓋范圍大的特點，在農作物面積監測中發揮著重要作用。近年來，基于時序遙感影像的農作物制圖方法，在快速高效獲取農作物面積與分布時空變化信息中發揮著越來越重要的作用。特別值得關注的是，通過分析挖掘不同農作物物候規律，提取植被物候特征參數，從而構建農作物制圖方法，已經取得了很好的成效。然而，基于植被物候參數的農作物制圖方法，面臨的最大挑戰在于由于不同區域復雜種植模式或年份差異導致的農作物時序影像的類內異質性。如何巧妙挖掘不同農作物在不同生長階段綠度、葉片水分乃至色素的變化特征，構建能真正體現該農作物生長特性的指標參數，成為大范圍長時序農作物遙感制圖的前沿發展方向。

哨兵2號(Sentinel-2)作為新型光學遙感衛星，具有較高空間分辨率(10m)、高重訪周期以及免費共享等多重優勢，在農作物制圖方面具有很好的應用潛力。本專利利用新型哨兵影像數據，構建植被指數和水分脅迫指數，通過分析探索大豆衰老成熟過程中水分脅迫規律，建立大豆制圖方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供。

本發明采用以下方案實現：一種基于葉片衰老失水指數的大豆制圖方法，包括以下步驟：

步驟S01：構建研究區植被指數、水分脅迫指數年內時序數據集；

步驟S02：剔除研究區非耕地像元；

步驟S03：逐像元獲取每個農作物生長周期所對應的農作物生長后期；

步驟S04：構建農作物生長峰值期植被水分比值指數；

步驟S05：構建農作物生長后期葉片衰老失水指數；

步驟S06：建立大豆制圖判別準則；

步驟S07：通過步驟S06的判別準則獲得研究區大豆空間分布圖。

進一步地，所述步驟S01的具體內容為，在研究年份內，逐像元按照觀測次序依次計算植被指數EVI2、水分脅迫指數SIWSI，采用Whittaker Smoother方法進行平滑處理，逐像元構建研究區EVI2、SIWSI指數年內時序數據集；

其中，ρ_Red,ρ_NIR分別為哨兵影像的紅光、近紅外波段的反射率；

其中，ρ_nir、ρ_swir1表示哨兵影像近紅外、短波紅外波段的反射率。