[發(fā)明專(zhuān)利]一年兩熟地區(qū)大宗糧油作物復(fù)種模式遙感監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011631322.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112818749B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉璽;史航;張明;張?jiān)卢?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所;河南方達(dá)空間信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06V20/13
• 分類(lèi)號(hào): G06V20/13;G06V20/10;G06V10/764
• 代理公司: 鄭州睿途知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41183
• 代理人: 李伊寧

本發(fā)明公開(kāi)了一年兩熟地區(qū)大宗糧油作物復(fù)種模式遙感監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：A：結(jié)合中國(guó)熟制區(qū)劃資料，獲取研究區(qū)域的熟制信息，并按照經(jīng)緯度范圍，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行地理位置分區(qū)；B：對(duì)研究區(qū)域的高分辨率多光譜衛(wèi)星影像進(jìn)行一系列處理，得到北方和南方一年兩熟地區(qū)可辨別時(shí)相的、預(yù)處理后的多波段影像，以及EVI灰度影像、edgNDVI灰度影像、LSWI灰度影像以及D?value灰度影像；C：對(duì)北方一年兩熟地區(qū)和南方一年兩熟地區(qū)的兩季大宗糧油作物進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別；D：利用小斑塊聚合方法對(duì)分類(lèi)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化；E：判定復(fù)種模式。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)大空間尺度、復(fù)雜種植制度下的大宗糧油作物復(fù)種模式快速及高精度獲取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大宗糧油作物復(fù)種模式監(jiān)測(cè)方法，尤其涉及一種一年兩熟地區(qū)大宗糧油作物復(fù)種模式遙感監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

復(fù)種是指一年內(nèi)于同一田塊上連續(xù)種植兩季或兩季以上作物的種植方式，是提高土地、光、熱等資源利用率、提升單位面積年產(chǎn)量的有效途徑。監(jiān)測(cè)大宗糧油作物的復(fù)種模式，有助于準(zhǔn)確掌握大宗糧油作物的年內(nèi)時(shí)空分布格局，對(duì)制定農(nóng)業(yè)政策、優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)、保障糧食安全具有重要意義。

隨著對(duì)地觀(guān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感以其宏觀(guān)、高效、動(dòng)態(tài)、真實(shí)的信息獲取優(yōu)勢(shì)，成為大宗糧油作物時(shí)空分布調(diào)查的重要手段之一。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要集中于某特定地域(如某行政單元)、某一季農(nóng)作物的遙感分類(lèi)識(shí)別與分布調(diào)查，很少涉及綜合考慮農(nóng)業(yè)熟制區(qū)劃與南北方農(nóng)作物種類(lèi)差異的年內(nèi)多季農(nóng)作物分類(lèi)識(shí)別與分布調(diào)查，不利于清晰地認(rèn)識(shí)大空間尺度、復(fù)種方式下的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。

與此同時(shí)，現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)大多采用以下實(shí)施方式：一、基于樣本訓(xùn)練的監(jiān)督分類(lèi)方法(可分為面向像元、面向?qū)ο髢煞N)，該方法的精度很大程度上依賴(lài)于樣本的數(shù)量與質(zhì)量，且樣本訓(xùn)練過(guò)程相對(duì)費(fèi)時(shí)，不適宜大空間尺度下的應(yīng)用。二、基于中分辨率遙感數(shù)據(jù)的植被指數(shù)時(shí)間序列分析方法，該方法需要長(zhǎng)時(shí)序、高頻次的光學(xué)影像(如MODIS)支持，故而其精度往往受到云雨天氣影響，且存在因中等空間分辨率導(dǎo)致的大量混合像元的問(wèn)題。三、基于多時(shí)相高分辨率遙感數(shù)據(jù)的決策樹(shù)分類(lèi)方法，該方法運(yùn)算速度快、分類(lèi)精度高；但在現(xiàn)有研究中，或因選取的衛(wèi)星傳感器波段數(shù)量少、光譜識(shí)別度低，導(dǎo)致農(nóng)作物明顯混分、誤分；或因選取的光譜指數(shù)相對(duì)單一、不能顯著反映不同農(nóng)作物的光譜特性差異，導(dǎo)致決策樹(shù)判斷條件復(fù)雜或分類(lèi)效果欠佳；或因方法設(shè)計(jì)過(guò)程未涉及分類(lèi)結(jié)果的后處理，導(dǎo)致分類(lèi)結(jié)果存在像元尺度分類(lèi)的椒鹽噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種一年兩熟地區(qū)大宗糧油作物復(fù)種模式遙感監(jiān)測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)一年兩熟地區(qū)兩季大宗糧油作物的分類(lèi)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)大空間尺度、復(fù)雜種植制度下的大宗糧油作物復(fù)種模式快速及高精度獲取，有助于及時(shí)準(zhǔn)確地掌握大宗糧油作物的年內(nèi)時(shí)空分布格局，提升農(nóng)業(yè)科學(xué)決策水平。

本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一年兩熟地區(qū)大宗糧油作物復(fù)種模式遙感監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

A：結(jié)合中國(guó)熟制區(qū)劃資料，獲取研究區(qū)域的熟制信息；若研究區(qū)域確為一年兩熟地區(qū)，則按照經(jīng)緯度范圍，對(duì)其進(jìn)行地理位置分區(qū)，將位于秦嶺-淮河一線(xiàn)北側(cè)的區(qū)域標(biāo)記為北方一年兩熟地區(qū)，將位于秦嶺-淮河一線(xiàn)南側(cè)的區(qū)域標(biāo)記為南方一年兩熟地區(qū)；

B：獲取研究區(qū)域的高分辨率多光譜衛(wèi)星影像，并對(duì)獲取到的高分辨率多光譜衛(wèi)星影像進(jìn)行時(shí)相篩選、預(yù)處理與波段計(jì)算，得到北方一年兩熟地區(qū)和南方一年兩熟地區(qū)可辨別時(shí)相的、預(yù)處理后的多波段影像，以及北方一年兩熟地區(qū)和南方一年兩熟地區(qū)可辨別時(shí)相的EVI灰度影像、edgNDVI灰度影像、LSWI灰度影像以及D-value灰度影像；

EVI指增強(qiáng)型植被指數(shù)，edgNDVI指近紅外波段與紅邊波段組合的改進(jìn)型歸一化植被指數(shù)，LSWI指地表水分指數(shù)，D-value指LSWI與EVI差值；