一种水稻种植面积的遥感监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水稻种植面积的遥感监测方法。该监测方法包括：获取水稻移栽期的移栽遥感图像及水稻齐穗期的齐穗遥感图像；根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数；根据所述移栽归一化水体指数和所述齐穗归一化水体指数计算得到归一化水体指数差值；根据所述移栽比值植被指数和所述齐穗比值植被指数计算得到比值植被指数差值；根据所述归一化水体指数差值和所述比值植被指数差值，利用空间交叉运算识别水稻的种植区域。采用本发明专利技术所提供的遥感监测方法及系统能够快速准确的识别水稻的种植区域。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻种植面积的遥感监测方法及系统
本专利技术涉及农业遥感
，特别是涉及一种水稻种植面积的遥感监测方法及系统。
技术介绍
水稻种植面积的精确获取对实现水稻经济与生态功能的准确评估至关重要，近年来，遥感监测技术因其高效、客观、经济等优势在水稻面积提取中得到了广泛应用。现有技术中，基于水稻物候特征提取时序植被指数是识别水稻种植区域最为有效的方法，但需要较多期数的遥感图像作为数据支撑。但是东部沿海地区，水稻生长季与云雨季同期，云污染等因素影响了符合质量的遥感图像的获取，往往会导致水稻关键生育期遥感图像的缺失，获取较多期数的遥感图像作为数据支撑反而识别速度慢且降低水稻识别精度；且单期遥感图像因缺少作物信息的变化，各种植被地类易发生混淆而降低识别速度和识别精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水稻种植面积的遥感监测方法及系统，以解决水稻种植区域识别速度慢和精度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种水稻种植面积的遥感监测方法，包括：获取水稻移栽期的移栽遥感图像；获取所述水稻齐穗期的齐穗遥感图像；根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数；根据所述移栽归一化水体指数和所述齐穗归一化水体指数计算得到归一化水体指数差值；根据所述移栽比值植被指数和所述齐穗比值植被指数计算得到比值植被指数差值；根据所述归一化水体指数差值和所述比值植被指数差值，利用空间交叉运算识别所述水稻的种植区域。可选的，所述根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数，具体包括：获取所述移栽遥感图像的移栽近红外波段反射值；获取所述移栽遥感图像的移栽绿光波段反射值；获取所述移栽遥感图像的移栽红光波段反射值；根据所述移栽近红外波段反射值、移栽绿光波段反射值及移栽红光波段反射值计算得到所述移栽归一化水体指数。可选的，所述根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数，具体包括：根据所述移栽近红外波段反射值和所述移栽红光波段反射值计算得到所述移栽比值植被指数。可选的，所述根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数，具体包括：获取所述齐穗遥感图像的齐穗近红外波段反射值；获取所述齐穗遥感图像的齐穗绿光波段反射值；获取所述齐穗遥感图像的齐穗红光波段反射值；根据所述齐穗近红外波段反射值、齐穗绿光波段反射值及齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗归一化水体指数。可选的，所述根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数，具体包括：根据所述齐穗近红外波段反射值和所述齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗比值植被指数。一种水稻种植面积的遥感监测系统，包括：移栽遥感图像获取模块，用于获取水稻移栽期的移栽遥感图像；齐穗遥感图像获取模块，用于获取所述水稻齐穗期的齐穗遥感图像；移栽归一化水体指数计算模块，用于根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；移栽比值植被指数计算模块，用于根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数；齐穗归一化水体指数计算模块，用于根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数；齐穗比值植被指数计算模块，用于根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数；归一化水体指数差值计算模块，用于根据所述移栽归一化水体指数和所述齐穗归一化水体指数计算得到归一化水体指数差值；比值植被指数差值计算模块，用于根据所述移栽比值植被指数和所述齐穗比值植被指数计算得到比值植被指数差值；种植区域识别模块，用于根据所述归一化水体指数差值和所述比值植被指数差值，利用空间交叉运算识别所述水稻的种植区域。可选的，所述移栽归一化水体指数计算模块，具体包括：移栽近红外波段反射值获取单元，用于获取所述移栽遥感图像的移栽近红外波段反射值；移栽绿光波段反射值获取单元，用于获取所述移栽遥感图像的移栽绿光波段反射值；移栽红外波段反射值获取单元，用于获取所述移栽遥感图像的移栽红光波段反射值；移栽归一化水体指数计算单元，用于根据所述移栽近红外波段反射值、移栽绿光波段反射值及移栽红光波段反射值计算得到所述移栽归一化水体指数。可选的，所述移栽比值植被指数计算模块，具体包括：移栽比值植被指数计算单元，用于根据所述移栽近红外波段反射值和所述移栽红光波段反射值计算得到所述移栽比值植被指数。可选的，所述齐穗归一化水体指数计算模块，具体包括：齐穗红外波段反射值获取单元，用于获取所述齐穗遥感图像的齐穗近红外波段反射值；齐穗绿光波段反射值获取单元，用于获取所述齐穗遥感图像的齐穗绿光波段反射值；齐穗红光波段反射值获取单元，用于获取所述齐穗遥感图像的齐穗红光波段反射值；齐穗归一化水体指数计算单元，用于根据所述齐穗近红外波段反射值、齐穗绿光波段反射值及齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗归一化水体指数。可选的，所述齐穗比值植被指数计算模块，具体包括：齐穗比值植被指数计算单元，用于根据所述齐穗近红外波段反射值和所述齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗比值植被指数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术基于水稻不同生育期中高空间分辨率卫星遥感图像，仅需要移栽期和齐穗期两期的遥感图像，利用归一化水体指数差值和比值植被指数差值，识别水稻种植区域。首先，由于移栽期的水稻田里有水，而齐穗期水稻田内没有水，因此反映出来的水体特征差异很大，因此，归一化水体指数差值明显，这是不同于其它地物的归一化水体指数差值，从而识别水稻种植区域；其次，移栽期的水稻刚移栽，水稻大小比较小，反映出的RVI值也比较小，齐穗期内的水稻基本成熟了，水稻植被长得密，比值植被指数高，因此，两期比值植被指数差值大，这与其它地物也是能够区分开的。根据归一化水体指数差值和比值植被指数差值，再利用空间交叉运算获得两期遥感图像相交集的部分，该交集的部分即为水稻种植区域，不需要获取水稻不同阶段的生育期即可快速精准的识别水稻种植区域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的遥感监测方法流程图；图2为本专利技术所提供的遥感监测系统结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种水稻种植面积的遥感监测方法及系统，以解决现有技术中水稻种植区域识别速度慢且识别精度低的问题。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术选择高分一号影像数据作为遥感图像源，影像采用经过相对辐射校正和系统几何校正处理后的2级数据产品，使用ENVI5.1软件进行大气校正、几何精校正等处理；两景遥感图像分别对应水稻分蘖期与齐穗期的遥感图像，影像云层覆盖率均小于5％。本专利技术采用的遥感图像是由4幅单波段遥感图像(即：蓝光、绿光、红光、近红外光)组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水稻种植面积的遥感监测方法，其特征在于，包括：获取水稻移栽期的移栽遥感图像；获取所述水稻齐穗期的齐穗遥感图像；根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数；根据所述移栽归一化水体指数和所述齐穗归一化水体指数计算得到归一化水体指数差值；根据所述移栽比值植被指数和所述齐穗比值植被指数计算得到比值植被指数差值；根据所述归一化水体指数差值和所述比值植被指数差值，利用空间交叉运算识别所述水稻的种植区域。

【技术特征摘要】
1.一种水稻种植面积的遥感监测方法，其特征在于，包括：获取水稻移栽期的移栽遥感图像；获取所述水稻齐穗期的齐穗遥感图像；根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数；根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数；根据所述移栽归一化水体指数和所述齐穗归一化水体指数计算得到归一化水体指数差值；根据所述移栽比值植被指数和所述齐穗比值植被指数计算得到比值植被指数差值；根据所述归一化水体指数差值和所述比值植被指数差值，利用空间交叉运算识别所述水稻的种植区域。2.根据权利要求1所述的遥感监测方法，其特征在于，所述根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数，具体包括：获取所述移栽遥感图像的移栽近红外波段反射值；获取所述移栽遥感图像的移栽绿光波段反射值；获取所述移栽遥感图像的移栽红光波段反射值；根据所述移栽近红外波段反射值、移栽绿光波段反射值及移栽红光波段反射值计算得到所述移栽归一化水体指数。3.根据权利要求2所述的遥感监测方法，其特征在于，所述根据所述移栽遥感图像计算移栽比值植被指数，具体包括：根据所述移栽近红外波段反射值和所述移栽红光波段反射值计算得到所述移栽比值植被指数。4.根据权利要求1所述的遥感监测方法，其特征在于，所述根据所述齐穗遥感图像计算齐穗归一化水体指数，具体包括：获取所述齐穗遥感图像的齐穗近红外波段反射值；获取所述齐穗遥感图像的齐穗绿光波段反射值；获取所述齐穗遥感图像的齐穗红光波段反射值；根据所述齐穗近红外波段反射值、齐穗绿光波段反射值及齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗归一化水体指数。5.根据权利要求4所述的遥感监测方法，其特征在于，所述根据所述齐穗遥感图像计算齐穗比值植被指数，具体包括：根据所述齐穗近红外波段反射值和所述齐穗红光波段反射值计算得到所述齐穗比值植被指数。6.一种水稻种植面积的遥感监测系统，其特征在于，包括：移栽遥感图像获取模块，用于获取水稻移栽期的移栽遥感图像；齐穗遥感图像获取模块，用于获取所述水稻齐穗期的齐穗遥感图像；移栽归一化水体指数计算模块，用于根据所述移栽遥感图像计算移栽归一化水体指数；移栽比值植被...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海东，张青，田婷，陈妮，
申请(专利权)人：苏州市农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32