[发明专利]基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法及装置、设备

权利要求书

1.一种基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多组待提取区域的哨兵1号的第一光学遥感数据，其中，所述第一光学遥感数据包括VH波段和VV波段；

对多组第一光学遥感数据进行时归一化、插值以及滤波处理，获得合成后的时序图像数据；

对所述时序图像数据进行拟合，并计算拟合后的时序图像数据的物候特征；

获取多组第二光学遥感数据，并根据该第二光学遥感数据并结合对应的菠萝的地面样本，获取菠萝的物候特征；

将所述第一光学遥感数据、所述时序图像数据、所述时序图像数据的物候特征以及菠萝的物候特征输入训练好的XGBoost分类器，得到待提取区域的菠萝种植区域提取结果。

2.根据权利要求1所述的基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法，其特征在于，所述物候特征包括如下至少一项：

季节开始、季节结束、左导数、右导数、季节长度、季节中位、最大拟合数、基准值、振幅、大积分、小积分。

3.根据权利要求1所述的基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法，其特征在于，所述物候特征包括季节长度和振幅，得到待提取区域的菠萝种植区域提取结果后，还包括如下步骤：

根据季节长度和振幅，按照如下公式，从待提取区域的菠萝种植区域中去除其他植物：

Pineapple＝540＜L_season＜720A＞10

其中，L_season为季节长度，A为振幅。

4.根据权利要求1所述的基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法，其特征在于，对多组第一光学遥感数据进行时归一化、插值以及滤波处理前，还包括如下步骤：

对所述第一光学遥感数据进行辐射定标；

对所述第一光学遥感数据进行多普勒正射校正；

将所述第一光学遥感数据投影为UTM投影。

5.根据权利要求1所述的基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取方法，其特征在于，对所述时序图像数据进行拟合，包括：

采用非对称高斯函数对所述时序图像数据进行拟合，或采用双逻辑斯特函数对所述时序图像数据进行拟合；

其中，所述非对称高斯函数的公式为：

在非对称高斯曲线中，x₁确定相对于独立时间变量t变化的最大、最小位置，而x₂和x₃确定右半函数的宽度和平坦度，x4和x5确定左半部分的宽度和平坦度；

所述双逻辑斯特 函数的公式为：

在双逻辑斯特 函数中，x₁确定左拐点的位置，而x₂确定变化率， 同样，x₃确定右拐点的位置，而x₄给出该点的变化率。

6.一种基于雷达时序图像的菠萝种植范围提取装置，其特征在于，所述装置包括：

第一光学遥感数据获取模块，用于获取多组待提取区域的哨兵1号的第一光学遥感数据，其中，所述第一光学遥感数据包括VH波段和VV波段；

时序数据合成模块，用于对多组第一光学遥感数据进行时归一化、插值以及滤波处理，获得合成后的时序图像数据；

物候特征计算模块，用于对所述时序图像数据进行拟合，并计算拟合后的时序图像数据的物候特征；

菠萝物候特征计算模块，用于获取多组第二光学遥感数据，并根据该第二光学遥感数据并结合对应的菠萝的地面样本，获取菠萝的物候特征；

提取模块，用于将所述第一光学遥感数据、所述时序图像数据、所述时序图像数据的物候特征以及菠萝的物候特征输入训练好的XGBoost分类器，得到待提取区域的菠萝种植区域提取结果。