广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法技术

技术编号:13762322 阅读:86 留言:0更新日期:2016-09-27 17:04
本发明专利技术属于农业遥感领域,具体为广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法,获取目标区域遥感数据,增强所要提取的农作物信息,引入广义DEM思想中地形特征点“山顶点”原理自动随机提取某类农作物一定数量的样本点,引入广义DEM思想中特征线“山脊线”作为二次筛选条件,将错误的样本点去掉,精度验证。本发明专利技术提供的广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法,农作物信息提取精度高,不需要采集农作物训练样本,不需要大量人工,减少人为因素干扰,并且自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业遥感领域,具体涉及广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法
技术介绍
农业领域应用遥感技术提取农作物种植结构的方法日益丰富,技术越来越成熟、可靠,整体效果逐步被业内认可。目前,农作物种植结构遥感提取方法很多,如基于不同数据源的遥感提取方法,包括基于MODIS、TM/ETM、SPOT、高分等不同来源、不同分辨率影像数据;如基于不同分类技术的提取方法,包括目视解译、决策树、神经网络、支持向量机等分类技术。根据已有研究成果分析发现,现有提取效果较好的农作物提取方法存在以下问题:一是需要人工采集大量的农作物训练样本;二是人为因素干扰较大;三是自动化程度较低。
技术实现思路
为了克服现有农作物种植结构遥感提取方法中存在的上述问题,本专利技术提供了一种基于广义DEM思想的农作物种植结构遥感提取方法。本专利技术采用的技术方案是:广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法,包括以下过程:第一,获取目标区域遥感数据。遥感数据可以是高、中、低分辨率遥感影像的植被指数数据,其中,植被指数可以是ndvi、evi等。第二,增强所要提取的农作物信息。由于某些外在影响因素,可能会导致影像数据无法达到预期要求。因此,根据专家知识,本方法选择目标区域农作物植被指数相对最大和最小时的相邻时相遥感影像各两期。其中,植被指数最大的相邻两期数据做最大合成,记为Max影像,最小的相邻两期数据做最小合成,记为Min影像。然后,通过差值法增强农作物信息,即Max影像减去Min影像,记为农作物信息差值增强影像。农作物差值增强影像应尽可能地确保所要提取的农作物位于该影像的高值区域,而其它地物位于中、低值区域。农作物冬小麦经过上述差值增强处理后,理论上,冬小麦植被指数处于高值区域,小于零的植被指数数据必然是非目标农作物信息。那么,通过掩膜差值影像中小于零的数据,可以进一步去除其它地物信息。第三,引入广义DEM思想中地形特征点“山顶点”原理自动随机提取某类农作物一定数量的样本点。在广义DEM思想指导下,获取农作物植被指数差值影像的“山顶点”,此“山顶点”即为该类农作物的样本点。具体步骤如下:(1)邻域统计函数计算区域最大值邻域统计最大值函数是统计指定邻域范围内所有输入栅格像元值的最大值。此函数算法在执行过程中将访问输入栅格的每一个像元,根据设置的邻域范围计算出最大值统计数据。(2)邻域最大值统计栅格减去输入栅格若执行邻域统计最大值函数后的输出栅格记为RasterMax,原输入栅格记为Raster,植被指数“山顶点”栅格记为Peak,则Peak={(RasterMax-Raster)=0本文档来自技高网...
广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法

【技术保护点】
广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法,其特征在于,包括以下过程:第一,获取目标区域遥感数据;第二,增强所要提取的农作物信息,选择目标区域农作物植被指数相对最大和最小时的相邻时相遥感影像各两期;其中,植被指数最大的相邻两期数据做最大合成,记为Max影像,最小的相邻两期数据做最小合成,记为Min影像。然后,通过差值法增强农作物信息,即Max影像减去Min影像,记为农作物信息差值增强影像;第三,引入广义DEM思想中地形特征点“山顶点”原理自动随机提取某类农作物一定数量的样本点;第四,引入广义DEM思想中特征线“山脊线”作为二次筛选条件,将错误的样本点去掉,统计剩余样本点最小值作为提取该类农作物的阈值,应用阈值法提取该类农作物种植面积,并进行精度验证;其中,二次筛选原理是“山顶点”必然位于“山脊线”上;第五,精度验证,应用统计数据或更高分辨率遥感影像目视解译结果对提取的农作物种植面积结果进行精度验证;第六,若精度达不到应用要求,从第二步开始重新选择合适时相遥感影像,并应用新选择数据增强农作物信息,重复第三、第四、第五步骤,直到精度达到要求。

【技术特征摘要】
1.广义DEM思想下的农作物种植结构遥感提取方法,其特征在于,包括以下过程:第一,获取目标区域遥感数据;第二,增强所要提取的农作物信息,选择目标区域农作物植被指数相对最大和最小时的相邻时相遥感影像各两期;其中,植被指数最大的相邻两期数据做最大合成,记为Max影像,最小的相邻两期数据做最小合成,记为Min影像。然后,通过差值法增强农作物信息,即Max影像减去Min影像,记为农作物信息差值增强影像;第三,引入广义DEM思想中地形特征点“山顶点”原理自动随机提取某类农作物一定数量的样本点;第四,引入广义DEM思想中特征线“山脊线”作为二次筛选条件,将错误的样本点去掉,统计剩余样本点最小值作为提取该类农作物的阈值,应用阈值法提取该类农作物种植面积,并进行精度验证;其中,二次筛选原理是“山顶点”必然位于“山脊线”上;第五,精度验证,应用统计数据或更高分辨率遥感影像目视解译结果对提取的农...

【专利技术属性】
技术研发人员:王冬利
申请(专利权)人:河北工程大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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