[發(fā)明專利]一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010522416.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN111582246A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬銀山;陳葉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河西學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06N3/04;G06T7/60;G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 西安合創(chuàng)非凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61248
• 代理人: 馬英

1.一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：基于高寒草甸草地的實(shí)時(shí)遙感圖像實(shí)現(xiàn)草地產(chǎn)量的估算，然后根據(jù)估算所得的草地產(chǎn)量實(shí)時(shí)獲取對(duì)應(yīng)的放牧率。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、基于無人機(jī)實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地實(shí)時(shí)遙感圖像的采集；

S2、讀取高寒草甸草地實(shí)時(shí)遙感圖像內(nèi)載的POS數(shù)據(jù)，并基于Faster R-CNN 模型實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地中草地覆蓋區(qū)域的檢測(cè)定位，生成草地覆蓋區(qū)圖像集；

S3、實(shí)現(xiàn)草地覆蓋區(qū)圖像集的預(yù)處理，并基于連通分量外接矩形的長(zhǎng)寬比實(shí)現(xiàn)草地覆蓋區(qū)形狀尺寸的識(shí)別、測(cè)量；

S4、基于預(yù)設(shè)的算法實(shí)現(xiàn)草地覆蓋區(qū)總面積的計(jì)算，并基于草地覆蓋區(qū)總面積以及該時(shí)間段草對(duì)應(yīng)的草的長(zhǎng)度參數(shù)實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地產(chǎn)草量的估算；

S5、基于放牧率換算模型根據(jù)所述高寒草甸草地產(chǎn)草量實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的放牧率的估算。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：所述步驟S3中，首先將草地覆蓋區(qū)圖像進(jìn)行小波分解，然后對(duì)各頻帶的子圖像采用不同的閥值進(jìn)行中值濾波處理，然后采用Otsu算法對(duì)完成去噪處理的圖像進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，得到二值圖像，然后基于連通分量外接矩形的長(zhǎng)寬比實(shí)現(xiàn)二值圖像中草地覆蓋區(qū)形狀尺寸的識(shí)別、測(cè)量。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：還包括根據(jù)高寒草甸草地的分布圖實(shí)現(xiàn)無人機(jī)圖像采集坐標(biāo)規(guī)劃的步驟。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：不同的形狀對(duì)應(yīng)不同的面積計(jì)算公式，面積計(jì)算時(shí)，采用將草地覆蓋區(qū)分割成若干個(gè)規(guī)則圖形的方式。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的方法，其特征在于：還包括在預(yù)設(shè)的區(qū)域面積內(nèi)，草地覆蓋區(qū)總面積落入預(yù)設(shè)的閥值內(nèi)時(shí)發(fā)出預(yù)警的步驟。

7.一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的系統(tǒng)，其特征在于：包括：

遙感圖像采集模塊，用于通過無人機(jī)定點(diǎn)定時(shí)實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地遙感圖像的采集；

草地覆蓋區(qū)識(shí)別模塊，用于實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地遙感圖像中草地覆蓋區(qū)的識(shí)別；

草地覆蓋區(qū)面積計(jì)算模塊，用于實(shí)現(xiàn)草地覆蓋區(qū)面積的計(jì)算；

草地產(chǎn)草量估算模塊，用于基于草地覆蓋區(qū)總面積以及該時(shí)間段草對(duì)應(yīng)的草的長(zhǎng)度參數(shù)實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地產(chǎn)草量的估算；

草地放牧率估算模塊，用于基于放牧率換算模型根據(jù)所述高寒草甸草地產(chǎn)草量實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的放牧率的計(jì)算。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的系統(tǒng)，其特征在于：所述草地覆蓋區(qū)識(shí)別模塊首先讀取高寒草甸草地實(shí)時(shí)遙感圖像內(nèi)載的POS數(shù)據(jù)，然后基于Faster R-CNN 模型實(shí)現(xiàn)高寒草甸草地中草地覆蓋區(qū)域的檢測(cè)定位，生成草地覆蓋區(qū)圖像集。

9.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的系統(tǒng)，其特征在于：所述草地覆蓋區(qū)面積計(jì)算模塊首先將草地覆蓋區(qū)圖像進(jìn)行小波分解，然后對(duì)各頻帶的子圖像采用不同的閥值進(jìn)行中值濾波處理，采用Otsu算法對(duì)完成去噪處理的圖像進(jìn)行自動(dòng)閾值分割，得到二值圖像，然后基于連通分量外接矩形的長(zhǎng)寬比實(shí)現(xiàn)二值圖像中草地覆蓋區(qū)形狀尺寸的識(shí)別、測(cè)量，最后將草地覆蓋區(qū)分割成若干個(gè)規(guī)則圖形，基于預(yù)設(shè)的算法實(shí)現(xiàn)草地覆蓋區(qū)面積的計(jì)算，然后基于選取的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)該區(qū)域總草地覆蓋區(qū)面積的計(jì)算。

10.如權(quán)利要求1所述的一種基于高寒草甸草地產(chǎn)草量估算放牧率的系統(tǒng)，其特征在于：還包括：

圖像采集坐標(biāo)規(guī)劃模塊，用于根據(jù)高寒草甸草地的分布圖實(shí)現(xiàn)無人機(jī)圖像采集坐標(biāo)規(guī)劃；

預(yù)警模塊，用于在預(yù)設(shè)的區(qū)域面積內(nèi)，草地覆蓋區(qū)總面積落入預(yù)設(shè)的閥值內(nèi)時(shí)發(fā)出預(yù)警。