[發(fā)明專利]一種基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210673839.6
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN115170977A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫磊;周祖煜;林波;張澎彬;陳煜人;白博文;莫志敏;張浩;李天齊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江領(lǐng)見數(shù)智科技有限公司;杭州領(lǐng)見數(shù)字農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06V20/13
• 分類號(hào): G06V20/13;G06Q50/02
• 代理公司: 杭州快知知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33293
• 代理人: 楊冬玲

本發(fā)明提供一種基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法及系統(tǒng)，包括：進(jìn)行影像獲取及預(yù)處理，通過多光譜衛(wèi)星獲取云量低于30％的影像，并對獲取的影像進(jìn)行掩膜處理；特征計(jì)算與時(shí)序分析，選取歸一化植被指數(shù)為蝦稻共生區(qū)域與其它地物的區(qū)分指數(shù)，并通過時(shí)間序列諧波分析法進(jìn)行擬合，去除污染點(diǎn)；選取典型時(shí)相進(jìn)行RGB影像合成，通過時(shí)序擬合結(jié)果與典型時(shí)相特征，突出蝦稻共生區(qū)域在多光譜影像中的色彩；針對蝦稻共生區(qū)域在多光譜影像中的突出色彩進(jìn)行監(jiān)測。本發(fā)明解決了現(xiàn)有蝦稻共生區(qū)域難以與其它周邊區(qū)域準(zhǔn)確區(qū)分的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近些年小龍蝦消費(fèi)市場持續(xù)升溫，小龍蝦產(chǎn)業(yè)保持較快發(fā)展，養(yǎng)殖面積與養(yǎng)殖產(chǎn)量不斷擴(kuò)大。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2019年我國小龍蝦養(yǎng)殖總面積1929萬畝，按照養(yǎng)殖模式劃分，小龍蝦稻田養(yǎng)殖占比最大，養(yǎng)殖面積1658萬畝，占小龍蝦養(yǎng)殖總面積的85.96％，其中湖北、安徽、湖南、江蘇和江西等省的小龍蝦養(yǎng)殖面積均超過150萬畝，年產(chǎn)量超過10萬噸，是我國養(yǎng)殖小龍蝦較多的省份。根據(jù)相關(guān)資料可知小龍蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，需要以市場需求為導(dǎo)向，科學(xué)合理規(guī)劃養(yǎng)殖規(guī)模，蝦稻模式在小龍蝦養(yǎng)殖模式中占比過大，為避免蝦賤傷農(nóng)等問題，需要對蝦稻養(yǎng)殖進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測與評(píng)估，積極引導(dǎo)蝦稻共作產(chǎn)業(yè)發(fā)展

現(xiàn)階段對蝦稻共生的遙感監(jiān)測研究相對較少，部分研究人員從蝦稻共生過程中的灌溉狀態(tài)對水稻種植和蝦稻共生區(qū)域進(jìn)行區(qū)分。主要利用蝦稻共生區(qū)域季相水體差異作為提取基礎(chǔ)，分別應(yīng)用同一年兩個(gè)季相的遙感影像進(jìn)行水體提取，將冬季比夏季水體增加的區(qū)域作為蝦稻共生區(qū)域。該方法考慮了蝦稻共生區(qū)域冬季存在農(nóng)田灌水的，在冬季主要表現(xiàn)為水體特征，而在夏季表現(xiàn)為水稻種植特征。但該方法提取蝦稻共生區(qū)域仍存在下述問題：

(1)季相水體差異方法根據(jù)蝦稻共生過程中，水稻種植期與休耕期的農(nóng)田狀況，利用種植期地表主要覆蓋為植被，水體指數(shù)小，休耕期地表蓄水，水體指數(shù)大的差異進(jìn)行區(qū)分。該方法選擇了相對典型的時(shí)相，但是影響夏季與冬季水體分布的因素較多，該方法并未充分利用蝦稻共生作業(yè)中作物NDVI變化特征，即作物的長勢特征。

(2)季相水體差異方法主要依賴于水體指數(shù)，提取過程易將部分水體邊緣或者部分高亮建筑錯(cuò)分為蝦稻共生區(qū)域。這是因?yàn)椴糠炙w邊緣存在夏季生長水草情況，與種植水稻存在相近的過程，季相變化引起的光譜差異會(huì)引起部分邊緣誤提取。此外部分高亮建筑在水體指數(shù)上表現(xiàn)與水體相近，也會(huì)引起提取誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有蝦稻共生區(qū)域難以與其它周邊區(qū)域準(zhǔn)確區(qū)分的問題。

本發(fā)明提供一種基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法，包括：

進(jìn)行影像獲取及預(yù)處理，通過多光譜衛(wèi)星獲取云量低于30％的影像，并對獲取的影像進(jìn)行掩膜處理；

特征計(jì)算與時(shí)序分析，選取歸一化植被指數(shù)為蝦稻共生區(qū)域與其它地物的區(qū)分指數(shù)，并通過時(shí)間序列諧波分析法進(jìn)行擬合，去除污染點(diǎn)；

選取典型時(shí)相進(jìn)行RGB影像合成，通過時(shí)序擬合結(jié)果與典型時(shí)相特征，突出蝦稻共生區(qū)域在多光譜影像中的色彩；

針對蝦稻共生區(qū)域在多光譜影像中的突出色彩進(jìn)行監(jiān)測。

根據(jù)本發(fā)明提供的基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法，所述進(jìn)行影像獲取及預(yù)處理的過程中，具體包括：

利用多光譜衛(wèi)星獲取云量低于30％的影像過程中，獲取不透明的云和卷云；

對不透明的云和卷云進(jìn)行掩膜處理。

根據(jù)本發(fā)明提供的基于多光譜影像的蝦稻共生可視化監(jiān)測方法，所述特征計(jì)算與時(shí)序分析的過程中，具體包括：

利用歸一化植被指數(shù)作為蝦稻共生區(qū)域與其它地物的區(qū)分指數(shù)；