一种水稻种植分布及种植强度识别方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水稻种植分布及种植强度识别方法、装置及设备，包括获取要进行水稻种植分布和种植强度提取的目标区域目标年份的遥感影像和数值高程数据，目标区域包括多个地区，对遥感影像剔除低质量像元、辐射定标、大气校正和图像裁剪，获取归一化植被指数、陆地表面水体指数和地表温度，剔除非耕地掩膜，获取水稻移栽信号，满足水稻移栽信号、一定的地表温度和一定的陆地表面水体指数的点为初步筛选的水稻种植分布区域，获取水稻信号频率，根据水稻信号频率获取准确的水稻种植分布区域，并进行单季稻和双季稻的判定，获取水稻种植强度，本发明专利技术能够快速且准确获取大尺度范围的水稻种植分布及种植强度，不具有数据依赖性。不具有数据依赖性。不具有数据依赖性。

【技术实现步骤摘要】
一种水稻种植分布及种植强度识别方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及农业遥感
，具体涉及一种水稻种植分布及种植强度识别方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]水稻都是一种十分重要的粮食作物。据统计数据报道，水稻提供了人类大约19％的能量，并有超过50％人口的饮食结构中包含水稻。除此之外，水稻影响着人类生活的方方面面，如：水资源消耗、温室气体排放、局部气候的改变等。
[0003]近年来，由于种植人工成本提高，有一些水田流转成了旱地，部分地区的双季稻种植也变成了单季稻种植，亦或是部分水稻田的弃耕。传统通过实地调查进行信息收集通常具有严重的时间滞后性，导致水资源调度管理部门的相关信息得不到及时更新，对实际的水资源管理与配置产生影响。
[0004]现在已有一些方法可以进行水稻种植分布的提取，但是具有一些局限性。其中通过实地调查或资料统计收集费时费力，时间滞后性极强，在实际生产很难对实时的水管理提供及时有效的信息。通过遥感进行水稻识别是目前较为主流的方法，成本低且具有较高的及时性是其明显的优势，但是现有的方法中也存在一些问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水稻种植分布及种植强度识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、数据获取，获取要进行水稻种植分布和种植强度提取的目标区域目标年份的遥感影像和数值高程数据，目标区域包括多个地区；步骤2、数据预处理，对遥感影像剔除低质量像元，并进行辐射定标、大气校正和图像裁剪；步骤3、将归一化植被指数NDVI作为水稻冠层绿度识别指标，同时获取陆地表面水体指数LSWI和地表温度LST；步骤4、剔除非耕地掩膜；步骤5、根据归一化植被指数NDVI和陆地表面水体指数LSWI获取水稻移栽信号S
t
，同时满足水稻移栽信号S
t
、一定的地表温度LST和一定的陆地表面水体指数LST的点为初步筛选的水稻种植分布区域；步骤6、获取水稻信号频率F，根据水稻信号频率F获取准确的水稻种植分布区域，并进行单季稻和双季稻的判定，获取水稻种植强度。2.根据权利要求1所述的水稻种植分布及种植强度识别方法，其特征在于：所述步骤3中，归一化植被指数NDVI的计算公式为：所述步骤3中，归一化植被指数NDVI的计算公式为：式中，B
rNIR
、B
rred
、B
rSWIR
分别为经过辐射定标和大气校正之后得到的各像元的近红外波段反射率、红光波段反射率和短波红外波段反射率。3.根据权利要求1所述的水稻种植分布及种植强度识别方法，其特征在于：所述步骤3中，通过热红外波段，对地表温度进行反演，地表温度LST的计算公式：式中，ε
NB
为热红外波段的发射率，无量纲；R
C
是来自表面的校正热辐射，单位为W/m2/sr/μm；K1是常量，单位为W/m2/sr/μm；K2为常量，单位为K。4.根据权利要求1所述的水稻种植分布及种植强度识别方法，其特征在于：在步骤4中，剔除水体掩膜、稀疏植被、常绿植被和地形掩膜；平均LSWI大于0.35且平均NDVI小于0.20则判定为水体掩膜；最大NDVI小于0.50则判定为稀疏植被；平均NDVI大于0.7为标准制作常绿植被掩膜；当海拔高于2000m，或坡度大于0.7时，判定为地形掩膜。5.根据权利要求1所述的水稻种植分布及种植强度识别方法，其特征在于：在步骤5中，在水稻生长发育前期，水稻种植分布区域是由水层覆盖，此时陆地表面水分指数LSWI会大于归一化植被指数NDVI，计算水稻移栽信号S
t
，针对每个像素进行如下计
算：其中，α是LSWI和NDVI之间的差值；离散化水稻种植时间窗口，单独判定每一幅遥感影像的地表温度，地表温度判定指数的计算公式为：当LSWI和NDVI都很小时，也会满足LSWI>NDVI，设定限定条件β，剔除掉相应的非稻田点：通过水稻信号S

【专利技术属性】
技术研发人员：魏俊，崔远来，罗玉峰，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：