[發(fā)明專利]用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011187729.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112380497A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇偉;黃海;黃健熙;孫中平;王新盛;謝茈萱;張穎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06T7/62;G06T5/10;G06N3/00;G01N21/17;G01N21/55;G01W1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

1.一種用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，包括：

獲取目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)集和近地面氣溫數(shù)據(jù)集，所述遙感數(shù)據(jù)集包括封壟前遙感數(shù)據(jù)和封壟后遙感數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述封壟前遙感數(shù)據(jù)和所述封壟后遙感數(shù)據(jù)，對玉米生長季內(nèi)的冠層葉面積指數(shù)進行反演，獲取時序玉米冠層葉面積指數(shù)；

通過集合卡爾曼方法，將所述時序玉米冠層葉面積指數(shù)和所述近地面氣溫數(shù)據(jù)集同化至WOFOST模型中，并根據(jù)同化結(jié)果，獲取所述目標區(qū)域的玉米秸稈系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述封壟前遙感數(shù)據(jù)和所述封壟后遙感數(shù)據(jù)，對玉米生長季內(nèi)的冠層葉面積指數(shù)進行反演，獲取時序玉米冠層葉面積指數(shù)，包括：

通過土壤-葉片-冠層模型，對所述目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的封壟前遙感數(shù)據(jù)進行反演，得到第一葉面積指數(shù)，其中，所述土壤-葉片-冠層模型是通過Hapke模型、PROSPECT模型和4SAIL2模型構(gòu)建得到的；

通過PROSAIL模型，對所述目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的封壟后遙感數(shù)據(jù)的進行反演，得到第二葉面積指數(shù)；

根據(jù)所述第一葉面積指數(shù)和所述第二葉面積指數(shù)，獲取所述目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的時序玉米冠層葉面積指數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，所述遙感數(shù)據(jù)集包括Landsat TM/ETM+/OLI光譜反射率遙感數(shù)據(jù)、MODIS光譜反射率遙感數(shù)據(jù)和MOD15葉面積指數(shù)影像數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，所述通過土壤-葉片-冠層模型，對所述目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的封壟前遙感數(shù)據(jù)進行反演，得到第一葉面積指數(shù)，包括：

確定土壤-葉片-冠層模型的敏感參數(shù)，并對敏感參數(shù)確定后的土壤-葉片-冠層模型進行正向模擬，構(gòu)建得到敏感參數(shù)與冠層光譜反射率之間的查找表；

基于所述查找表和多智能體的仿生粒子群優(yōu)化算法，獲取所述土壤-葉片-冠層模型與封壟前遙感數(shù)據(jù)之間的最優(yōu)解，以反演得到第一葉面積指數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述封壟前遙感數(shù)據(jù)和所述封壟后遙感數(shù)據(jù)，對玉米生長季內(nèi)的冠層葉面積指數(shù)進行反演，獲取時序玉米冠層葉面積指數(shù)之前，所述方法還包括：

通過改進的卡爾曼濾波法，對所述Landsat TM/ETM+/OLI光譜反射率遙感數(shù)據(jù)、所述MODIS光譜反射率遙感數(shù)據(jù)和所述MOD15葉面積指數(shù)影像數(shù)據(jù)進行影像重建處理，得到重建后的遙感數(shù)據(jù)集，以根據(jù)所述重建后的遙感數(shù)據(jù)集對玉米生長季內(nèi)的冠層葉面積指數(shù)進行反演。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于區(qū)域玉米的秸稈系數(shù)估算方法，其特征在于，在所述獲取目標區(qū)域的玉米生長季內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)集和近地面氣溫數(shù)據(jù)集之后，所述方法還包括：

對所述Landsat TM/ETM+/OLI光譜反射率遙感數(shù)據(jù)進行輻射定標預(yù)處理和大氣校正預(yù)處理，得到預(yù)處理后的Landsat TM/ETM+/OLI光譜反射率遙感數(shù)據(jù)；

對所述MODIS光譜反射率遙感數(shù)據(jù)和所述MOD15葉面積指數(shù)影像數(shù)據(jù)進行HDF數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換預(yù)處理、地理投影預(yù)處理、重采樣預(yù)處理和掩膜預(yù)處理，得到預(yù)處理后的MODIS光譜反射率遙感數(shù)據(jù)和MOD15葉面積指數(shù)影像數(shù)據(jù)；

通過Kriging插值法，對點狀近地面氣溫數(shù)據(jù)進行空間插值，得到所述目標區(qū)域的近地面氣溫數(shù)據(jù)集。