[發明專利]一種利用多時相中高分衛星影像識別再生稻的方法及裝置

有效

• 申請號: 202310435438.1
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116152673B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 劉占宇;席瑞;季衛東;王玉猛;呂曉男
• 申請（專利權）人: 杭州稻道農業科技有限公司
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V20/10;G06V10/20
• 代理公司: 北京索睿邦知識產權代理有限公司 11679
• 代理人: 李根

本發明公開了一種利用多時相中高分衛星影像識別再生稻的方法及裝置，涉及農業監測技術領域。方法包括：獲取待識別前茬水稻種植區域在前茬水稻收割后預定時間的三期衛星稻田影像；分別計算三期衛星稻田影像的歸一化植被指數，確定第一期歸一化植被指數影像、第二期歸一化植被指數影像以及第三期歸一化植被指數影像；根據第一期歸一化植被指數影像以及預先設置的第一閾值，確定未翻耕稻田區域；根據未翻耕稻田區域的第二期歸一化植被指數影像相對第一期歸一化植被指數影像的變化趨勢，確定空茬和再生稻區域；根據空茬和再生稻區域的第三期歸一化植被指數影像相對第二期歸一化植被指數影像的變化趨勢，確定待識別前茬水稻種植區域內的再生稻區域。

技術領域

本發明涉及農業監測技術領域，并且更具體地，涉及一種利用多時相中高分衛星影像識別再生稻的方法及裝置。

背景技術

稻米是包括我國在內的全球超過60%人口的主食，水稻生產關系到國家糧食安全和全球零饑餓計劃順利實施。再生稻是水稻生產上一種獨特的種植方式，普遍存在于全球各個水稻主產區。

再生稻是指前茬水稻收割時，保留較高的莖稈和較多的鮮活葉片，未經人工再次播種或插秧等農事活動，前茬遺留植株自然發芽、二次生長發育，再度經歷營養生長和生殖生長過程從而收獲稻谷的生產行為。再生稻具有生長周期短、生產投入低和便于田間管理的優勢，因而受到越來越多的稻農青睞。因而，再生稻的高產穩產已經逐漸演變為糧食生產不可或缺的重要組成部分。

再生稻的精準識別是對其進行動態監測的基礎，傳統的再生稻識別方法主要是依靠人力現場實地調查，或者通過無人機航空拍攝圖片目視識別。無論是依賴人力實地調查還是無人機航片目視解譯，都具有耗時費力的缺陷，只能在較小的區域范圍內實施，無法在大面積范圍內進行。高分衛星遙感監測具有實效性強、覆蓋范圍廣、不依賴于個人經驗等優點，然而，國內外尚沒有關于利用衛星遙感識別再生稻的理論研究報道和技術應用案例。

前茬水稻在收割后的相當長一段時間內，閑置的空茬田和再生稻具有近似的外形特征，在無人機航拍圖片和衛星影像上表現為異物同譜，因而難以通過常規的遙感分類方法對其進行精準識別。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種利用多時相中高分衛星影像識別再生稻的方法及裝置。

根據本發明的一個方面，提供了一種利用多時相中高分衛星影像識別再生稻的方法，包括：

獲取待識別前茬水稻種植區域在前茬水稻收割后預定時間的三期衛星稻田影像，其中三期衛星稻田影像分別為：前茬水稻收割2-3周內的第一期衛星稻田影像，前茬水稻收割后4-5周內的第二期衛星稻田影像，前茬水稻收割8-9周內的第三期衛星稻田影像；

分別計算三期衛星稻田影像的歸一化植被指數，確定第一期歸一化植被指數影像、第二期歸一化植被指數影像以及第三期歸一化植被指數影像；

根據第一期歸一化植被指數影像以及預先設置的第一閾值，確定未翻耕稻田區域；

根據未翻耕稻田區域的第二期歸一化植被指數影像相對第一期歸一化植被指數影像的變化趨勢，確定空茬和再生稻區域；

根據空茬和再生稻區域的第三期歸一化植被指數影像相對第二期歸一化植被指數影像的變化趨勢，確定待識別前茬水稻種植區域內的再生稻區域。

可選地，還包括：

對三期衛星稻田影像進行輻射校正、定標、大氣校正、幾何校正預處理操作。

可選地，歸一化植被指數為NDVI指數，并且根據第一期歸一化植被指數影像以及預先設置的第一閾值，確定未翻耕稻田區域，包括：

在第一期歸一化植被指數影像的像元NDVI小于第一閾值的情況下，判定該像元為翻耕稻田像元，根據所有翻耕稻田像元確定翻耕稻田區域；