一种烟叶种植遥感监管系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种烟叶种植遥感监管系统及方法，涉及卫星遥感应用技术领域，该系统包括遥感图像预处理模块；遥感信息烟叶信息处理模块；地理空间信息处理模块；数据库模块；烟叶种植遥感监测人机交互模块。该系统通过卫星遥感技术对烟叶种植管理，对烟叶种植全程进行卫星遥感图像分析，可以实现对种植面积、超种定位、烟叶估产、灾情分析等方面有效监控。灾情分析等方面有效监控。灾情分析等方面有效监控。

【技术实现步骤摘要】
一种烟叶种植遥感监管系统及方法


[0001]本专利技术涉及卫星遥感应用
，具体涉及一种烟叶种植遥感监管系统及方法。

技术介绍

[0002]烟叶作为烟草制品属于国家管控的特殊商品，烟叶种植需要由烟草主管部门进行统一管理，从签订种植合同、烟苗培育、大田移栽、烟叶种植、收割、晾晒一直到收购环节烟草公司均需全程监管。我国烟叶种植面积大、分布范围广，采用常规的人工地面调查方法进行监管，不仅耗时费力，更易受人为因素影响产生误差，难以对烟叶生长和田间管理进行实时监测。
[0003]遥感技术是一种基于卫星平台或者飞机平台对地进行大面积成像的技术，具有覆盖面积大、获取信息速度快、周期短、实时性强、不受地面条件限制等特点，与人工常规的地面调查与统计相比，具有精确度高、费用低等优点，在农业的作物分类、产量评估、资源调查、灾害评估等方面得到初步应用，提高了农业资源调查、监管和评估的效率，但在烟叶种植监测和田间管理中，还缺乏有效的应用遥感技术对烟叶种植进行监管的系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种烟叶种植遥感监管系统及方法，该系统通过卫星遥感技术对烟叶种植管理，对烟叶种植全程进行卫星遥感图像分析，可以实现对种植面积、超种定位、烟叶估产、灾情分析等方面有效监控。
[0005]为了达到上述技术效果，本专利技术采用如下技术方案：一种烟叶种植遥感监管系统，该系统包括遥感图像预处理模块，用于对获取的遥感影像进行影像预处理；遥感信息烟叶信息处理模块，用于完成基于遥感影像的烟叶信息反演；地理空间信息处理模块，用于完成种植地块地理信息与遥感影像套合的空间地理信息处理，确定作物与土地属性的一致性以及理赔与灾损的一致性；数据库模块，用于完成对烟叶种植数据、遥感图像数据、农经权属数据、矢量地图，烟叶种植分布数据，灾害定损数据的组织、存储、查询和统计功能；烟叶种植遥感监测人机交互模块，以人机交互方式完成监管信息的展示、统计和分类。
[0006]进一步的技术方案为，所述遥感图像预处理模块进行的预处理，包括几何矫正处理、大气传输矫正处理、滤波降噪处理、图像拼接处理、图像融合处理、图像分割处理或遥感影像的薄云去除处理中的一种或几种。
[0007]进一步的技术方案为，所述遥感信息烟叶信息处理模块包括作物分类单元、灾害评估单元和损失评估单元。
[0008]作物分类单元采用多时相、多光谱遥感影像，采用支撑向量机监督分类方法，在多
时相、多光谱联合高维空间中寻找烟草作物、其他作物以及地物之间的本质差异，对解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势，与传统的神经网络方法相比对样本容量要求更少、分类效果更好，不容易出现过度拟合的问题。遥感影像一般分辨率越低波谱越丰富，常规的高分辨率（优于10米）卫星通常只有4个波段，本系统在遥感影像的选择上综合采用高分辨率和中低分辨率相结合的方式，兼顾波段信息和几何分辨信息。
[0009]进一步的技术方案为，所述灾害评估单元包括旱灾评估子单元、涝灾评估子单元、风灾评估子单元、雹灾评估子单元、火灾评估子单元和地质灾害评估子单元。
[0010]旱灾评估子单元采用植被供水指数法。采用中分辨率成像光谱仪MODIS卫星提供的温度和植被指数反演产品，得到遥感植被供水指数VSWI；利用长期积累的数据进行标定，得到遥感植被供水指数VSWI与干旱程度的标定曲线，得到干旱受灾分布图。
[0011]涝灾评估子单元以多光谱影像作为判断洪涝灾害的遥感数据源。对比受灾前后近红外波段反射率的变化也可以判断洪涝受灾区域，水体的近红外波段反射率要远低于植被。
[0012]风灾评估子单元分析遥感影像上的纹理异常区域，对比受灾前后遥感影像的纹理变化，可以判断风灾受灾区域。通过数据积累，标定光谱反射率变化与倒伏的程度的对应关系曲线，可以实现对风灾程度的判定。
[0013]雹灾评估子单元对比分析受灾前后或者未受灾和受灾区域的近红外波段遥感影像，分析植被指数降低程度判定雹灾的范围和程度。
[0014]火灾评估子单元依据受灾前后遥感影像的光谱分析进行评估，对于正在燃烧的明火，根据遥感影像的热红外波段异常热点进行判断，一般情况下遭受火灾后基本都可以判定为绝收。
[0015]地质灾害评估子单元对比灾前灾后植被指数显著降低，且植被指数接近裸土的区域可以判定为地址灾害受灾区域，泥石流、地震等地质灾害导致作物植被覆盖区变成裸土，而裸土的近红外波段反射率远低于植被，裸土反演的指标指数也远低于植被，泥石流、地震等地质灾害后基本上都是可以判定为绝收。
[0016]损失评估单元采用烟叶收获期前一个月左右的遥感影像反演植被指数，并与历史同期植被指数进行对比，依据前期积累的烟叶作物植被指数与产量的映射模型，估算损失程度。
[0017]进一步的技术方案为，所述地理空间信息处理模块包括作物与地块属性校验单元和灾损与理赔数据校验单元。
[0018]进一步的技术方案为，所述作物与地块属性校验单元完成通过遥感监测获取的作物属性与地块的土地数据进行校验，判断是否存在违规种植；作物与地块属性校验处理流程为：1）从数据库模块中导入烟叶种植管理数据，通过遥感信息烟叶信息处理模块的遥感信息分类并识别作物种类；2）对地块信息与遥感影像进行套合处理；3）将遥感信息分类并识别的作物种类与地块属性、烟叶种植合同约定的种植信息数据进行比对，如果约定的种植信息与遥感识别结果差异过大，则对数据条目作出标记，并形成基于遥感信息评估的作物种植差异态势图。
[0019]进一步的技术方案为，所述灾损与理赔数据校验单元将遥感信息烟叶信息处理模块分析得到的灾损数据与人员定损的理赔数据进行对比分析；灾损与理赔数据校验处理流
程是：1）导入人员定损理赔数据和遥感信息烟叶信息处理模块分析得到的作物损失评估数据；2）将地块与遥感影像套合处理，计算每个地块损失面积和损失程度；3）将遥感评估结果与人员定损评估结果进行比对、校验，形成理赔校验结果；4）将理赔校验结果数据保存到数据库模块，供烟叶种植遥感监测人机交互模块查询显示和分析。
[0020]进一步的技术方案为，所述烟叶种植遥感监测人机交互模块包括烟草种植分布显示单元、烟草灾害分布显示单元、违规种植查询单元和受灾理赔监管单元。
[0021]进一步的技术方案为，所述烟草种植分布显示单元通过访问数据库模块，搜索查询指定行政区域、年份条件的烟草种植区域，并在二三维数字地图上显示烟草种植地块信息、农户信息；所述烟草灾害分布显示单元通过访问数据库模块，搜索查询指定行政区域、年份条件下的遥感信息烟叶信息处理模块分析识别出的烟草受灾区域，并在二三维数字地图上显示受灾地块信息、农户信息和受灾原因；所述违规种植查询单元通过访问数据库模块，搜索查询指定行政区域、年份条件下的地理信息处理模块分析识别的违规种植信息，分公司、区域、作物、违规类型统计种植违规地块面积，并在二三维数字地图上显示违规地块分布范围；所述受灾理赔监管单元通过访问数据库模块，搜索查询指定行政区域和年份条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，该系统包括：遥感图像预处理模块，用于对获取的遥感影像进行影像预处理；遥感信息烟叶信息处理模块，用于完成基于遥感影像的烟叶信息反演；地理空间信息处理模块，用于完成种植地块地理信息与遥感影像套合的空间地理信息处理，确定作物与土地属性的一致性和理赔与灾损的一致性；数据库模块，用于完成对烟叶种植数据、遥感图像数据、农经权属数据、矢量地图、烟叶种植分布数据和灾害定损数据的组织、存储、查询以及统计功能；烟叶种植遥感监测人机交互模块，以人机交互方式完成监管信息的展示、统计和分类。2.根据权利要求1所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述遥感图像预处理模块进行的预处理，包括几何矫正处理、大气传输矫正处理、滤波降噪处理、图像拼接处理、图像融合处理、图像分割处理或遥感影像的薄云去除处理中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述遥感信息烟叶信息处理模块包括作物分类单元、灾害评估单元和损失评估单元。4.根据权利要求3所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述灾害评估单元包括旱灾评估子单元、涝灾评估子单元、风灾评估子单元、雹灾评估子单元、火灾评估子单元和地质灾害评估子单元。5.根据权利要求1所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述地理空间信息处理模块包括作物与地块属性校验单元以及灾损与理赔数据校验单元。6.根据权利要求5所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述作物与地块属性校验单元完成通过遥感监测获取的作物属性与地块的土地数据进行校验，判断是否存在违规种植；作物与地块属性校验处理流程为：1）从数据库模块中导入烟叶种植管理数据，通过遥感信息烟叶信息处理模块的遥感信息分类并识别作物种类；2）对地块信息与遥感影像进行套合处理；3）将遥感信息分类并识别的作物种类与地块属性、烟叶种植合同约定的种植信息数据进行比对，如果约定的种植信息与遥感识别结果有差异，则对数据条目作出标记，并形成基于遥感信息评估的作物种植差异态势图。7.根据权利要求5所述的烟叶种植遥感监管系统，其特征在于，所述灾损与理赔数据校验单元将遥感信息烟叶信息处理模块分析得到的灾损数据与人员定损的理赔数据进行对比分析；灾损与理赔数据校验处理流程是：1）导入人员定损理赔数据和遥感信息烟叶信息处理模块分析得到的作物损失评估数据；2）将地块与遥感影像套合处理，计算每...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海堂，许华，杜健，王志，龚珊，汪峰，曾理，任浩，
申请(专利权)人：成都戎星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：