[发明专利]一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法及系统

权利要求书

1.一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取刚竹毒蛾越冬代与第一代时期的遥感影像，提取遥感影像中虫害信息；

(2)将轻度危害、中度危害、重度危害区域取并集合并为危害区，对不同时期危害区影像进行叠置分析，提取出公共区域，记为S₁；

(3)将无危害、轻度危害、中度危害、重度危害依次赋值为1～4，将越冬代与第一代刚竹毒蛾危害影像叠放，利用差分分析，采用对应像元相减的方式，逐步比较影像中各个小区域像元值变化速率，提取变化速率大于设定阈值区域虫害范围，记为S₂；

(4)对S₁、S₂进行综合分析，得出刚竹毒蛾虫害早期虫源点的分布信息。

2.根据权利要求1所述的一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：

(101)提取毛竹林遥感信息：利用“基于片层—面向类”算法，即利用NDVI植被指数提取竹林区域，对明亮区植被与阴影区植被进行片层分割，在此基础上利用纹理信息实现面向类的竹林信息提取；

(102)提取刚竹毒蛾危害信息：依据不同刚竹毒蛾危害等级下毛竹林冠层的表征差异，以绿度、湿度、叶面积及光谱特征为评价指标，结合随机森林法，实现刚竹毒蛾危害等级的遥感检测；所述遥感检测的计算方法为：

H＝rf(LAI,CSI,NDMVI,GVMI) (1)

其中，各指标计算方法为：

LAI＝1.992-0.031×B-0.009×G+0.034×R+0.00007369×NIR+2.69×SAVI (2)

CSI＝[NIR+(NIR-R)]×(R-G) (4)

式中，SWIR、NIR、R、G、B分别表示短波红外、近红外、红光、绿光以及蓝光波段的反射率；NIR_min和R_min分别表示近红外波段及红光波段的反射率最小值；t为土壤调节因子，取值范围0～1；

利用上述方法获得刚竹毒蛾时序数据，在此基础上建立刚竹毒蛾危害时间序列数据集，即U_Dm。

3.根据权利要求2所述的一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基于叠置分析进行虫害溯源：考虑刚竹毒蛾危害蔓延的延续性与扩张性，将越冬代与第一代刚竹毒蛾危害范围进行叠置分析，得到公共区域S1即认定为刚竹毒蛾虫害早期虫源点。

4.根据权利要求3所述的一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法，其特征在于，所述步骤(3)中，基于差分分析进行虫害溯源：基于刚竹毒蛾虫害发生发展的规律，虫源出现并发生时该虫源点附近毛竹的受损程度加快，而由于生态系统自修复性，若是该地未出现虫源，则该地植被逐步恢复原始状态；采用对应像元相减的差分分析方式，逐步比较影像中各个小区域像元值变化缓急，对刚竹毒蛾虫害进行溯源分析，提取出变化速率大于设定阈值区域虫害范围S₂。

5.根据权利要求4所述的一种刚竹毒蛾虫害早期虫源点的识别方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)以刚竹毒蛾危害时间序列数据集U_Dm中t₁、t₂期数据相减，得出刚竹毒蛾时间序列变化数据；

(302)设立检索窗口，记为M_n，其中n为像元个数，表示以n×n像元矩阵的窗口对影像内所有刚竹毒蛾危害等级数据进行逐行检索，计算在该窗口内全部像元值之和并进行记录，记为M_n1；若窗口内值越大则表示该位置虫害变化越急剧，反之则表示此处无虫害或生态环境正在自我修复；记录完毕后令窗口向下一个像元方向移动一个单位并再次记录窗口内像元值之和，直到遍历刚竹毒蛾危害等级数据中s个像元；

(303)对M_n1～M_ns进行降序排序，选取前q个窗口即为刚竹毒蛾虫害早期虫源点。