灌溉面积监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种灌溉面积监测方法及装置，属于灌溉用水管理领域。其中，灌溉面积监测方法包括：步骤1、根据灌溉时间，分别选取灌溉前和灌溉后的遥感影像，并对选取的遥感影像进行数据预处理；步骤2、布设地面标定点，收集标定点是否灌溉的信息；步骤3、利用预处理后的灌溉前和灌溉后的遥感影像，分别计算灌溉前和灌溉后的修正垂直干旱指数MPDI；步骤4、计算灌域内灌溉前和灌溉后的MPDI差值，结合标定点是否灌溉的信息，确定MPDI差异阈值；步骤5、根据所述MPDI差异阈值，提取MPDI差值大于MPDI差异阈值的面积为灌域的实际灌溉面积。本发明专利技术的技术方案能够有效监测灌区的实际灌溉面积。

【技术实现步骤摘要】
灌溉面积监测方法及装置
本专利技术涉及灌溉用水管理领域，特别是指一种灌溉面积监测方法及装置。
技术介绍
水是世界上最宝贵的自然资源之一。随着人口的增加、社会经济的发展，加上污染 对水体的破坏，近半个世纪，人类日益面临水资源匮乏的危机。 农业灌溉用水大约占全球人类淡水使用量的70?80% ;农业用水是我国的用水大 户，目前我国农业灌溉用水量约占全国用水总量的70%。未来，随着社会经济的快速发展和 人口数量的剧增，一方面，为了解决粮食安全问题，农业灌溉用水的需求将不断增长；另一 方面，生态环境需水和工业、城市生活用水的增加将进一步挤占农业用水，农业水资源紧缺 的矛盾将不断加剧。 加强灌溉用水管理、提高用水效率是水资源可持续利用的迫切要求。加强灌溉用 水管理，则必然要求掌握准确的灌溉面积数据、了解灌溉的空间分布和动态变化、及时获取 不同灌溉区域的类型及特性等信息。 我国现有灌溉面积10. 02亿亩，仅30万亩以上的大型灌区就有456座，目前全部 没有实际灌溉面积的监测。水资源管理业务中所需的实际灌溉面积指标，长期依靠地方管 理人员经验估算上报。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种灌溉面积监测方法及装置，能够有效监测实 际灌溉面积，为加强灌溉管理、提高灌溉水量核算精度、提高灌区用水效率，以及对区域水 资源合理配置与可持续发展都具有重要意义。 为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供技术方案如下： -方面，提供一种灌溉面积监测方法，包括： 步骤1、根据灌溉时间，分别选取灌溉前和灌溉后的遥感影像，并对选取的遥感影 像进行数据预处理； 步骤2、布设地面标定点，收集标定点是否灌溉的信息； 步骤3、利用预处理后的灌溉前和灌溉后的遥感影像，分别计算灌溉前和灌溉后的 修正垂直干旱指数MPDI ; 步骤4、计算灌域内灌溉前和灌溉后的MPDI差值，结合标定点是否灌溉的信息，确 定MPDI差异阈值； 步骤5、根据所述MPDI差异阈值，提取MPDI差值大于MPDI差异阈值的面积为灌域 的实际灌溉面积。 进一步地，所述步骤5之后还包括： 步骤6 :利用空间分辨率在预设值以上的遥感影像，识别灌域的种植结构； 步骤7 :利用种植结构识别结果影像和实际灌溉面积提取结果影像融合，分析得 到分作物种类的实际灌溉面积。 进一步地，所述步骤1包括： 步骤11、根据灌溉时间，选取灌溉开始之前最近日期和灌溉结束之后最近日期的 遥感影像，所述遥感影像需有红光波段影像和近红外波段影像； 步骤12、对选取的遥感影像进行数据预处理，根据获取到的遥感影像的级别，进行 相应的大气校正、几何校正和配准处理； 步骤13、根据灌域范围对处理后的遥感影像进行裁剪。 进一步地，所述步骤2包括： 步骤21、根据土地利用类型、农作物类型、空间分布上的均匀性和调查的难易性布 设地面标定点，位于耕地内的标定点不少于2个； 步骤22、在灌溉结束之后，调查并记录标定点是否进行过灌溉。 进一步地，所述步骤3包括： 步骤31、分析灌溉前的遥感影像红光波段和近红外波段反射率的光谱特征空间， 绘制特征空间散点图，计算土壤线斜率； 步骤32、计算归一化植被指数NDVI，公式如下： NDVI = (Rmr-Rred)/(Rnir+Rred) 其中，Rran 为经过大气校正后的红光波段、近红外波段的反射率； 步骤33、计算植被覆盖度fv，公式如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灌溉面积监测方法，其特征在于，包括：步骤1、根据灌溉时间，分别选取灌溉前和灌溉后的遥感影像，并对选取的遥感影像进行数据预处理；步骤2、布设地面标定点，收集标定点是否灌溉的信息；步骤3、利用预处理后的灌溉前和灌溉后的遥感影像，分别计算灌溉前和灌溉后的修正垂直干旱指数MPDI；步骤4、计算灌域内灌溉前和灌溉后的MPDI差值，结合标定点是否灌溉的信息，确定MPDI差异阈值；步骤5、根据所述MPDI差异阈值，提取MPDI差值大于MPDI差异阈值的面积为灌域的实际灌溉面积。

【技术特征摘要】
1. 一种灌觀面积监测方法，其特征在于，包括： 步骤1、根据灌觀时间，分别选取灌觀前和灌觀后的遥感影像，并对选取的遥感影像进 行数据预处理； 步骤2、布设地面标定点，收集标定点是否灌觀的信息； 步骤3、利用预处理后的灌觀前和灌觀后的遥感影像，分别计算灌觀前和灌觀后的修正 垂直干旱指数MPDI ; 步骤4、计算灌域内灌觀前和灌觀后的MPDI差值，结合标定点是否灌觀的信息，确定 MPDI差异阔值； 步骤5、根据所述MPDI差异阔值，提取MPDI差值大于MPDI差异阔值的面积为灌域的实 际灌觀面积。2. 根据权利要求1所述的灌觀面积监测方法，其特征在于，所述步骤5之后还包括： 步骤6 ;利用空间分辨率在预设值W上的遥感影像，识别灌域的种植结构； 步骤7 ;利用种植结构识别结果影像和实际灌觀面积提取结果影像融合，分析得到分 作物种类的实际灌觀面积。3. 根据权利要求1所述的灌觀面积监测方法，其特征在于，所述步骤1包括： 步骤11、根据灌觀时间，选取灌觀开始之前最近日期和灌觀结束之后最近日期的遥感 影像，所述遥感影像需有红光波段影像和近红外波段影像； 步骤12、对选取的遥感影像进行数据预处理，根据获取到的遥感影像的级别，进行相应 的大气校正、几何校正和配准处理； 步骤13、根据灌域范围对处理后的遥感影像进行裁剪。4. 根据权利要求1所述的灌觀面积监测方法，其特征在于，所述步骤2包括： 步骤21、根据±地利用类型、农作物类型、空间分布上的均匀性和调查的难易性布设地 面标定点，位于耕地内的标定点不少于2个； 步骤22、在灌觀结束之后，调查并记录标定点是否进行过灌觀。5. 根据权利要求1所述的灌觀面积监测方法，其特征在于，所述步骤3包括： 步骤31、分析灌觀前的遥感影像红光波段和近红外波段反射率的光谱特征空间，绘制 特征空间散点图，计算±壤线斜率； 步骤32、计算归一化植被指数NDVI，公式如下： NDVI =化 ir-Rred)/(Rnb+Rred) 其中，Rud、Rb为经过大气校正后的红光波段、近红外波段的反射率； 步骤33、计算植被覆盖度f；，公式如下：其中NDVIy、NDVI,分别为植被完全覆盖时和裸地时的NDVI值； 步骤34、计算灌觀前灌域的修正垂直干旱指数MPDI，公式如下：其中，Rud、Rwt为经过大气校正后的红光波段、近红外波段的反射率；M为±壤线斜率； Rud.Y为植被在红光波段反射率；Rmw为植被在近红外波段反射率，f；为植被覆盖度； 步骤35、选取灌觀后的遥感影像，重复步骤31?34,计算灌觀后灌域的MPDI。6. 根据权利要求1所述的灌觀面积监测方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红莉，蒋云钟，易珍言，沈静，权锦，韩素华，甘治国，徐宏伟，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11