[发明专利]基于纹理特征的地膜覆盖农田遥感监测方法

说明书

一种基于纹理特征的地膜覆盖农田遥感监测方法，包括：S1，对遥感影像数据进行预处理；S2，建立地膜覆盖农业遥感监测分类体系；S3，通过目视解译，采集所述分类体系中不同地物类型的不规则多边形样本，然后再通过目视解译在不规则多边形内重新勾画预定尺寸像元的有规则多边形样本；S4，基于遥感影像的多波段数据，利用灰度共生矩阵法提取多种纹理特征，提取纹理特征；S5，对提取的纹理特征参数进行降维处理；步骤S6，基于选择的纹理特征作为分类特征参数集，构建所述四个方向的输入特征；S6，构建所述四个方向的输入特征；S7，用分类器对分类体系进行地物分类。本发明提出了一种对地膜覆盖农田进行监测的新方法。

技术领域

本发明涉及遥感监测技术，更具体地，涉及基于纹理特征的地膜覆盖农田遥感监测方法。

背景技术

地膜覆盖栽培能够明显改善农田温、光、水、气、肥等生境条件，提高土壤墒情，促进作物生长发育，缩短生育期、避免后期病虫害和干、热、风等自然灾害，大幅提高作物产量，并能够提前上市，提高经济收入，是干旱半干旱地区，低温缺水地区、气温降水变化幅度和区域差异较大地区的关键栽培技术之一。

但是，农作物收割后，农田内残留的地膜会造成如下不良影响：造成环境污染(田间白色污染)；土壤通透性、水分和养分输导、土壤肥力降低；隔肥隔水、影响肥效；作物根系发育、产量下降；改变地气间能量平衡：温室气体排放；区域蒸散发。

这些不良影响有待于减少或消除，则依赖于对地膜数据的采集、分析。但是，当前我国地膜覆盖农田的空间分布格局、分布面积及其变化特征尚不清楚。因此，就无法为地膜生产、使用以及残膜回收治理等的科学规划管理提供依据，也不能为减轻地膜覆盖技术带来的负面影响以及寻找解决问题的有效途径等提供参考依据。更无法为其他研究(作物物候变迁、地表温湿度、蒸散发等)提供基础数据。因此，当前需要方法来对地膜覆盖农田进行监测。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出一种基于纹理特征的地膜覆盖农田遥感监测方法，包括：

步骤S1，对遥感影像进行预处理，包括：

1)辐射校正；2)大气校正；和3)对影像进行镶嵌、裁剪处理以获取研究区影像；

步骤S2，建立地膜覆盖农田遥感监测分类体系，以区分地膜覆盖农田和其他地物；

步骤S3，通过目视解译与所述研究区影像相同时相的Google Earth影像，采集所述分类体系中不同地物类型的较大多边形样本，然后再通过目视解译所述研究区影像，在较大多边形内重新勾画预定尺寸像元的较小有规则多边形样本；

步骤S4，基于遥感影像的多波段数据，利用灰度共生矩阵法提取多种纹理特征，分别在四个方向、三个步长上提取纹理特征；

步骤S5，对步骤S4中提取的纹理特征参数进行降维处理，并根据特征重要性选择纹理特征；

步骤S6，基于步骤S5中选择的纹理特征作为分类特征参数集，构建所述四个方向的输入特征集；

步骤S7，基于步骤S3中的有规则多边形样本以及步骤S6中构建的输入特征集，用分类器对所述研究区影像进行分类，以获得所述地膜覆盖农田遥感监测分类体系中地膜覆盖农田和其他地物的空间分布。

本发明提出了一种新方法来监测地膜覆盖农田，而且通过验证能达到相当高的精度。

附图说明

图1显示了5种塑料的光谱反射率图。

图2显示了ASTER植被光谱反射率曲线图。

图3显示了ASTER土壤光谱反射率曲线图。

图4显示了地膜覆盖农田ASD实测光谱反射率曲线。

图5显示了土壤ASD实测光谱反射率曲线。