一种基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法与流程

技术特征：
1.一种基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一、获取目标区域内的野外标志点数据以及玉米在倒伏前后的高分一号遥感影像数据，并对其中的高分一号遥感影像进行校正处理；步骤二、从经过校正处理的倒伏前的高分一号遥感影像中，提取玉米种植空间分布图；步骤三、结合野外标志点，在倒伏后的高分一号遥感影像上建立倒伏玉米的识别特征，再在倒伏后的高分一号遥感影像上分别提取与倒伏和非倒伏玉米位置相对应处像元的波段反射率，得到倒伏和非倒伏玉米的光谱曲线；步骤四、结合光谱曲线，构建针对倒伏玉米识别的波段反射率和指数或波谱反射率面积指数，根据指数值得出倒伏玉米和非倒伏玉米的区分阈值；步骤五、将目标区域内所有玉米分布位置相对处像元的波段反射率和指数与所述区分阈值进行比较，其中，高于预设阈值所对应的像元被视为倒伏区域，否则为非倒伏区域；步骤六、通过所述步骤二得到的玉米种植空间分布图对所述步骤五得到的倒伏区域进行掩膜，得到目标区域内倒伏玉米的空间分布范围和面积。2.根据权利要求1所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，在所述步骤三中，光谱曲线中的波段反射率至少包括红、绿、蓝和近红外波段反射率；对应的，在所述步骤四中，是通过如下公式(1)构建波段反射率和指数i1：i1＝r1 r2 r3 r4ꢀꢀꢀ
(1)；其中，r1，r2，r3，r4分别是蓝、绿、红和近红外波段的反射率。3.根据权利要求2所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，所述步骤四中，是通过如下公式(2)构建波谱反射率面积指数i2：i2＝[(r1 r2)
×
(w
2-w1) (r2 r3)
×
(w
3-w2) (r3 r4)
×
(w
4-w3)]
÷
2 (2)；其中，w1，w2，w3，w4分别是蓝、绿、红和近红外波段中心波长，单位为纳米。4.根据权利要求1-3任一所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，步骤四中，区分阈值是通过以下方法得出：基于野外标志点，提取野外标志点对应的波段反射率和指数和/或波谱反射率面积指数做箱型图，在箱型图上的横线对应处的值即为区分阈值。5.根据权利要求1所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述校正处理包括辐射定标、大气校正以及几何校正。6.根据权利要求1所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，所述步骤二还包括对玉米种植空间分布图进行精度评价，如果精度满足要求，则将玉米种植空间分布图运用到步骤六，如果精度不满足要求，则返回重新提取玉米种植空间分布图。7.根据权利要求6所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，运用下式(3)和(4)进行所述精度评价：用下式(3)和(4)进行所述精度评价：其中，pa表示玉米种植空间分布图的制图精度、ua表示玉米种植空间分布图的用户精
度；n1表示被正确识别为玉米的像元数、n2表示参考数据中玉米的像元总数、n3表示被识别为玉米种植空间的像元总数。8.根据权利要求7所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，当pa和ua达到90％左右或90％以上时，即满足精度要求。9.根据权利要求1所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，在所述步骤二中，是采用支持向量机方法提取玉米种植空间分布图。10.根据权利要求1所述的基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，其特征在于，所述步骤三中，所述野外标志点是利用gps实时定位，记录调查位置处的倒伏与非倒伏属性，从而能够对应遥感影像，建立倒伏玉米的识别特征。

技术总结
本申请属于农业灾害监测领域，具体涉及一种基于高分一号卫星数据识别倒伏玉米的方法，包括如下步骤：步骤一、获取目标区域内的野外标志点以及玉米倒伏前后遥感影像；步骤二、提取玉米种植空间分布图；步骤三、获得倒伏和非倒伏玉米的光谱曲线；步骤四、构建倒伏玉米识别指数并得出区分倒伏和非倒伏玉米的合理阈值；步骤五、通过与所述合理阈值比较，识别出目标区域内的所有倒伏区域和非倒伏区域；步骤六、通过掩膜处理得到倒伏玉米的空间分布范围和面积；本发明的方法能够精确区分倒伏和非倒伏玉米区域，可避免时间差异对倒伏玉米光谱特征的影响，同时深化国产卫星数据农业监测应用，且计算简单、识别快速，具有进一步推广应用的优势。的优势。的优势。


技术研发人员：陈媛媛 孙丽 裴志远 孙娟英 焦为杰 胡华浪 杜英坤
受保护的技术使用者：农业农村部规划设计研究院
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/2/23