[发明专利]县级作物种植面积遥感统计抽样调查方案设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及测绘遥感技术领域，具体涉及一种县级作物种植面积遥感统计抽样调查方案设计方法。

背景技术

传统的统计抽样已经被成熟的运用到业务化的运行中，但是在很多方面并不能满足现代统计业务的需求。一是传统的统计抽样业务是以基准数据为总体的，但基准数据往往来源于农业普查等大型国情国力调查，数据滞后性较强，影响统计抽样调查结果；二是传统的统计抽样大多采用目录抽样的方式进行抽选样本，样本本身并不具备地理空间信息属性，通过该方法得出的作物面积数据也不具备空间信息，更无法直观的呈现出作物的空间分布情况。

遥感技术作为获取农作物种植信息的空间技术，可以在很短的时间内获得大范围的农作物空间分布信息，可直观的对农作物空间分布地理空间信息进行展示，所获取的农作物空间分布信息也是当季最新数据。但是，单纯利用遥感技术来获取农作物面积信息也存在多方面的缺陷。受影像分辨率、天气因素以及解译方法等多方面的限制，遥感技术对于获取大的地物类别，如水体、建准用地、林地等可达到较高的精度，但对于具体作物类别的识别，如水稻、玉米等，这些作物类别往往表现为季节动态性，并且各种作物之间还存在同谱异物、同物异谱以及混合像元的现象，利用遥感技术进行高精度识别的难度比较大，获取的精度通常在70％左右，远远不能满足统计业务中95％以上精确度的需求，因此单纯利用遥感手段获取农作物种植面积也不能成熟的进行业务化运行。

虽然遥感所获取的农作物分布信息准确度并不是很高，但是通过遥感手段获取的农作物空间分布信息可以作为统计抽样的基准数据，因为这些分布数据是当年最新的分布数据，且具有空间分布信息，可直观的呈现出各种作物的空间分布情况，对抽样调查提供抽样依据以及便于抽选出具有空间属性的抽样单元，在很大程度上可减轻野外调查的工作强度。所以，将抽样技术理论与遥感技术结合进行农作物面积测量可进行很好的优势互补。

基于遥感与统计抽样相结合的农作物面积测量将是未来统计业务发展的趋势。但是目前，很多基于遥感与统计抽样相结合的农作物面积测量的研究都是以全国、省市为研究范围，尺度太大，往往得出的统计数据不够精确，无法获取县及县以下的农作物种植面积信息，以县级尺度范围进行的研究较少。另一方面，基于遥感的统计抽样研究并不系统化，很多研究都是以单一尺寸的样方单元大小或者是单一数量的样方个数或者是单一的抽样方法进行抽样研究，抽样外推方法也很单一。且由抽样反推所得出来的农作物种植面积数据也缺少系统的分析，单纯以总体反推误差进行分析，并未从总体反推精度、抽样稳定性以及抽样效率等多方面进行评价。

发明内容

本发明针对传统的统计抽样方法能够成熟的开展业务化运行的优势与缺少最新的基准数据和缺少样方空间属性的劣势，结合遥感技术能够全面短时间内获取含有空间信息的当年基准数据的优势，以各种尺寸的样本单元大小，不同数目的样本单元数量，结合简单随机抽样、系统抽样及分层抽样三种抽样方法，并借助直接推算以及回归模型推算方法，全面、系统的研究出一种县级作物种植面积遥感统计抽样调查方案设计方法，为及时、精准获取县级作物种植面积统计数据提供技术支持。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种县级作物种植面积遥感统计抽样调查方案设计方法，所述县级作物种植面积遥感统计抽样调查方案设计方法包括以下步骤：

S1、基于自资源卫星遥感应用中心获取的高分二号卫星0.8米分辨率的中分遥感影像数据为准真值数据，并人工目视解译目标作物并对图斑属性赋值得到研究区目标作物空间分布情况；

S2、基于自资源卫星遥感应用中心获取的高分一号卫星16米分辨率的中分遥感影像数据为准真值数据，通过构建决策树分类方法自动解译得到研究区目标作物空间分布情况；

S3、采取PPS抽样方法抽选出多个普查区，在抽中的普查区设计多种样本单元大小、多种样本单元数量来进行目标作物种植面积统计抽样调查研究，分别采用简单随机抽样、系统抽样及分层抽样3种不同的抽样方法对样本单元进行抽选；以及分别采用直接推算法、回归模型推算法推算得到目标作物种植面积；

S4、将不同的样方单元尺寸、不同的样方单元数量和不同的抽样方法结合不同的推算方法进行随机组合，分析每一个因素对推算结果精度的影响；并将这些不同组合的统计抽样调查方案推算结果与基于高分二号卫星0.8米分辨率的中分遥感影像数据融合影像目视解译得到的目标作物种植面积作比较；从结果数据的总体抽样精度、抽样稳定性以及最小样本量分析各种统计抽样调查方案的优缺点以及抽样调查方案的适用条件，并得出最适用于研究区目标作物遥感统计抽样调查方案。