[发明专利]一种基于冬小麦种植制度利用中分辨率卫星数据提取黄淮平原区冬小麦种植面积的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于冬小麦种植制度利用中分辨率卫星数据（MODIS数据）提取黄淮平原区冬小麦种植面积的方法，属于卫星遥感农业技术领域。

背景技术

遥感技术以其获取数据客观、准确、及时等特点成为农业资源调查、农作物长势监测的工具。利用遥感技术获取冬小麦种植面积可以节约人力物力的投入，提高数据的准确性。

冬小麦面积提取的关键是数据源及时相的选择。20世纪90年代利用美国国家海洋和大气管理局的第三代实用气象观测卫星（NOAA卫星），求得冬小麦种植面积。由于我国人多地少、种植结构复杂，NOAA空间分辨率相对较低，导致了冬小麦种植面积提取精度不高。进入21世纪，随着粮食战略地位的提高，部分地区采用了空间分辨率较高的专题制图仪数据（TM数据）、法国的地球观测卫星（SPOT卫星）数据提取冬小麦种植面积。提取方法有目视解译、监督分类、非监督分类和基于波谱库的纯像元识别。虽然影像空间分辨率的提高及影像处理技术的改善使得冬小麦种植面积提取精度达到了90%以上，但是由于影像时间分辨率低，受天气影响较大，而且费用较高，只能在较小范围应用，不适于大范围的冬小麦种植面积调查。

与NOAA、TM相比，MODIS数据具有较高的时间分辨率，中等的空间分辨率。利用MODIS数据提取冬小麦种植面积，主要采用多时相比较的方法，提取时间最早在4月拔节期，提取精度随着提取时间的推迟、所获信息量的增加而增高。根据冬小麦的种植、生长情况，探讨一种精度较高的、在生育前期即可获取种植面积的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于冬小麦种植制度利用中分辨率卫星数据（MODIS数据）提取黄淮平原区冬小麦种植面积的方法，以实现在冬小麦生育前期即可大范围高精度的获取冬小麦种植面积，为黄淮平原区冬小麦农业资源调查、农作物长势监测提供准确的决策依据。

术语解释：

MODIS数据：中分辨率成像光谱仪数据。MODIS全称Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer。

NOAA卫星：美国国家海洋和大气管理局第三代实用气象观测卫星。NOAA全称National Oceanic and Atmospheric Administration，即美国国家海洋和大气管理局。

TM数据：专题制图仪数据。TM全称Thematic Mapper，即专题制图仪。

SPOT卫星：是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。SPOT系法文Systeme Probatoired’Observation dela Tarre的缩写，即地球观测系统。

冬小麦种植制度：冬小麦主产区中冬小麦与前后茬作物的种植结构和组合方式。黄淮平原冬小麦种植区是中国的主要产麦区。全区年积温4000～5000℃，年降水量500～1000毫米，热量资源可满足小麦、玉米或小麦、水稻两熟需要。种植制度包括机播冬小麦—玉米和人工撒播冬小麦—水稻两种，即发明内容中所提到的两种种植制度，两种种植制度下的小麦分别简称机播冬小麦、稻茬麦。

MYD09Q1数据：由MODIS数据加工获得的250m地表反射率8天合成产品。

NDVI值：归一化植被指数，又称标准化植被指数，全称Normalized Difference Vegetation Index，Index，它是植物生长状态以及植被空间分布密度的最佳指示因子，与植被分布密度呈线性相关。归一化植被指数(NDVI)是近红外与红色通道反射率比值(SR=NIR/RED)的一种变换形式，NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)。

ENVI软件：是一个完整的遥感图像处理平台，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、图像定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析。

ArcGIS软件：是一个用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用的平台。ArcGIS Server提供了丰富的GIS功能，例如地图、定位器和用在中央服务器应用中的软件对象。

亚尔勃斯（Albers）投影：又名“正轴等积割圆锥投影”，“双标准纬线等积圆锥投影”。圆锥投影的一种。为阿伯斯（Albers）拟定，故名。纬线为同心圆弧，经线为圆的半径，经线夹角与相应的经差成正比。两条割纬线投影后无任何变形。投影区域面积保持与实地相等。