【技术实现步骤摘要】
遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法
本专利技术属于水稻成熟期预测
,尤其涉及一种遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法。
技术介绍
目前,农业遥感系指利用遥感技术进行农业资源调查,土地利用现状分析,农业病虫害监测,农作物估产等农业应用的综合技术,可通过获取农作物影像数据,包括其农作物生长情况、预报预测农作物病虫害。将遥感技术与农学各学科及其技术结合起来,为农业发展服务的一门综合性很强的技术。主要包括利用遥感技术进行土地资源的调查,土地利用现状的调查与分析,农作物长势的监测与分析,病虫害的预测,以及农作物的估产等,是当前遥感应用的最大用户之一。利用遥感技术监测农作物种植面积、农作物长势信息,快速监测和评估农业干旱和病虫害等灾害信息,估算全球范围、全国和区域范围的农作物产量,为粮食供应数量分析与预测预警提供信息。遥感卫星能够快速准确地获取地面信息,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等其他现代高新技术,可以实现农情信息收集和分析的定时、定量、定位,客观性强,不受人为干扰,方便农事决策,使发展精准农业成为可能。农作物遥感基本原理:遥感影像的红波段和近红外波段的反射率及其组合与作物的叶面积指数、太阳光合有效辐射、生物量具有较好的相关性。通过卫星传感器记录的地球表面信息,辨别作物类型,建立不同条件下的产量预报模型,集成农学知识和遥感观测数据,实现作物产量的遥感监测预报。可从遥感集市下载获取影像数据,通过各大终端产品定期获取专题信息产品监测与服务报告,同时又避免手工方法收集数据费时 ...
【技术保护点】
1.一种遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法,其特征在于,所述遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法包括以下步骤:/n第一步,根据气象数据、种植模式和产量水平对水稻种植区域进行分区;/n第二步,基于农业气象站点观测数据,标定各分区水稻生长的ORYZA2000模型参数;/n第三步,收集反映水稻关键生育期的产品并合成时间序列曲线;/n第四步,筛选出对成熟期敏感的参数,构建基于归一化的Sentinel-2LAI和ORYZA2000模拟LAI的代价函数,采用粒子群算法,利用粒子适应度值大小评价粒子的优劣,构建代价函数,获得优化参数数据集;/n第五步,用所得优化参数数据集驱动ORYZA2000作物生长模型,并将TIGGE集合预报数据作为ORYZA2000未来时段的气象输入,预测水稻成熟期;/n第六步,逐格网单元运行第五步,生成区域水稻成熟期预测空间分布图,指导水稻的及时采收。/n
【技术特征摘要】
1.一种遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法,其特征在于,所述遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法包括以下步骤:
第一步,根据气象数据、种植模式和产量水平对水稻种植区域进行分区;
第二步,基于农业气象站点观测数据,标定各分区水稻生长的ORYZA2000模型参数;
第三步,收集反映水稻关键生育期的产品并合成时间序列曲线;
第四步,筛选出对成熟期敏感的参数,构建基于归一化的Sentinel-2LAI和ORYZA2000模拟LAI的代价函数,采用粒子群算法,利用粒子适应度值大小评价粒子的优劣,构建代价函数,获得优化参数数据集;
第五步,用所得优化参数数据集驱动ORYZA2000作物生长模型,并将TIGGE集合预报数据作为ORYZA2000未来时段的气象输入,预测水稻成熟期;
第六步,逐格网单元运行第五步,生成区域水稻成熟期预测空间分布图,指导水稻的及时采收。
2.如权利要求1所述的遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法,其特征在于,所述第一步之前,还包括:
(I)通过中分辨率成像光谱仪得到具有高空间分辨率的水稻MODIS影像数据,并计算所述水稻MODIS影像数据的MODISNDVI值;
(II)将所述MODISNDVI值按时间序列进行重构,得到高时间分辨率的水稻MODISNDVI时间序列;
(III)通过所述水稻MODISNDVI时间序列,提取被预测年份前N年内水稻生育期的MODISNDVI值和被预测年份水稻抽穗期的MODISNDVI值。
3.如权利要求2所述的遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法,其特征在于,所述计算所述水稻MODIS影像数据的MODISNDVI值的公式如下:
其中,(xw/2,yw/2)表示滑动窗口的中心像元,ti和tj表示影像的获取时间,Wij表示权重函数,(xi,yj)表示像元的位置,VL(xi,yj,ti)表示ti时刻给定位置(xi,yj)10m分辨率的影像数据的反射率,所述VM(xi,yj,ti)表示ti时刻给定位置(xi,yj)250m分辨率的MODIS影像数据重采样后的反射率。
4.如权利要求1所述的遥感影像、作物模型与气象预报融合水稻成熟期预测方法,其特征在于,所述第一步中对...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋丽娟,陆忠军,黄楠,付斌,辛蕊,刘洋,毕洪文,郑妍妍,苏戈,王美璇,叶万军,张效霏,刘媛媛,陈磊,刘凯,
申请(专利权)人:黑龙江省农业科学院农业遥感与信息研究所,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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