[發明專利]基于遙感指數的耕地質量等級評價方法

在審

• 申請號: 202011180714.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112330126A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李海文;蔡圣準;閆超
• 申請（專利權）人: 福州福大經緯信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06T7/62
• 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

本發明提出一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法，包括以下步驟：步驟S1：建立研究區植被近紅外反射指數時序數據；步驟S2：計算研究區單位播種面積糧食作物產量；步驟S3：選定糧食作物估產指標；步驟S4：建立糧食作物估產模型；步驟S5：獲得研究區單位播種面積糧食作物產量空間分布圖；步驟S6：獲得研究區耕地質量等級空間分布圖。該方法簡單易操作且結果準確度高，能很好地應用于大范圍的耕地質量等級評價。

技術領域

本發明屬于農業遙感監測技術領域，尤其涉及一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法。

背景技術

耕地資源是保證糧食生產和安全的基礎，是確保經濟可持續發展的重要保障，保護耕地資源對社會的穩定和人民生活質量具有積極作用。近幾十年來，人口增長與經濟發展對土地資源的壓力越來越大，土地退化（如土壤侵蝕、土壤肥力下降），優質耕地被大量占用等問題愈加嚴重，農用耕地質量下降已經成為各國農業發展所面臨的一大問題。因此，如何快速并準確地定位區域耕地質量的動態變化，對掌握耕地質量動態，促進耕地生產能力與生態效應協調，促進耕地使用可持續化，提高糧食產量，最終實現糧食安全具有重要意義。

當前耕地質量等級的評價主要有以下幾種方法，第一類是傳統的實地采樣方法，即通過采集土壤樣本，并對樣本的一些土壤理化性質等進行分析；第二類是基于遙感手段反演一些指標，比如土壤有機質含量等。但存在以下不足：1，基于傳統的耕地質量等級評價方法耗時，耗力，監測結果時空不連續。2，基于遙感手段反演指標的方法以縣為研究尺度的研究較多，但在市級尺度及市級以上的研究較少，且反演精度有待提高。3，以上兩種方法均存在監測過程繁瑣等問題。

發明內容

為了彌補現有技術的空白和不足，本發明提出一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法，根據植被近紅外反射指數年最大值與單位播種面積糧食作物產量的線性關系建立了糧食作物估產模型。最終依據單位播種面積糧食作物產量，建立一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法。該方法簡單易操作且結果準確度高，能很好地應用于大范圍的耕地質量等級評價。

該方法首先基于植被近紅外反射指數構建了糧食作物估產的指標，并通過探索各指標與單位播種面積糧食作物產量的關系進一步評估和選取指標，散點圖表明，植被近紅外反射指數年最大值適合用于糧食作物估產研究。根據植被近紅外反射指數年最大值與單位播種面積糧食作物產量的線性關系建立了糧食作物估產模型。最終依據單位播種面積糧食作物產量，建立一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法。該方法具有實施簡單，結果精度高，適用于大范圍的耕地質量等級評價等優點。

該方法適用于農業遙感監測技術及其相關應用領域中。

術語解釋：

MODIS數據：中分辨率成像光譜儀數據，全稱為MODerate resolution ImagingSpectroradiometer。

歸一化植被指數NDVI：植被指數是表征植被生長狀態以及空間分布密度的因子。歸一化植被指數NDVI，全稱為Normalized Difference Vegetation Index。NDVI指數的計算公式為：，其中,分別為紅光和近紅外波段反射率。

NIRv為植被紅外反射指數，全稱為Near-Infrared Reflectance of vegetation(NIRv)。NIRv的計算公式為：，其中NDVI, NIR分別為歸一化植被指數、近紅外波段反射率。

本發明具體采用以下技術方案：

一種基于遙感指數的耕地質量等級評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：建立研究區植被近紅外反射指數時序數據；所述植被近紅外反射指數（全稱為Near-Infrared Reflectance of vegetation (NIRv)）通過植被指數NDVI和近紅外波段反射率構建：，其中NDVI, NIR分別為歸一化植被指數、近紅外波段反射率；