[发明专利]一种确定刚竹毒蛾危害蔓延特征的方法及系统

说明书

本发明涉及一种确定刚竹毒蛾危害蔓延特征的方法及系统，该方法包括：（1）获取早期虫源点重心，将虫源点重心与虫害信息叠加；（2）以早期虫源点为圆心，搜索虫源点附近的虫害区域，据此生成虫害信息范围图；（3）依次判别每块虫害区域相对于所有虫源点的Euclidean距离，根据距离最小原则，确定不同虫源点引发的虫灾“群”范围；（4）依照上述方法对多时相影像进行运算，得到当年逐月及多年份刚竹毒蛾危害蔓延的时间序列集；（5）基于“群”整体和“群”重心计算相关指标，确定刚竹毒蛾当年逐月及多年份的蔓延路径与特征。该方法及系统以当年逐月和逐年数据基础，有利于实现虫害当年逐月及逐年蔓延情况的模拟和预测。

技术领域

本发明涉及本发明属于遥感技术领域，具体涉及一种确定刚竹毒蛾危害蔓延特征的方法及系统。

背景技术

毛竹是我国分布最广、面积最大、效益最高的经济竹种之一，尤以福建、江西、湖南、浙江几省分布最广。毛竹生产潜力巨大，经济价值可观。但是，竹所面临的虫害的严峻性不容忽视。刚竹毒蛾是毛竹林最主要的食叶型害虫之一，具有群发性、周期性、危害极严重等特征，其暴发成灾时虫口密度急剧上升，蔓延迅速且难以预测防控，严重影响竹林生产和竹林生态系统健康，造成重大的经济损失与生态安全威胁。

已有关于刚竹毒蛾的研究多着眼于灾中监测与灾后评估阶段的工作，并不具备虫害预测的能力。虫害区是复杂环境条件下从源到面、从小到大的扩散蔓延过程。但是，目前对刚竹毒蛾危害的蔓延机制研究较少，因此，无法阻断其蔓延路径并实现其精准化防控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定刚竹毒蛾危害蔓延特征的方法及系统，该方法及系统以当年逐月和逐年数据基础，有利于实现虫害当年逐月及逐年蔓延情况的模拟和预测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种确定刚竹毒蛾危害蔓延特征的方法，包括以下步骤：

(1)利用一阶矩求取早期虫源点重心，将虫源点重心与虫害信息叠加；

(2)对影像设立一定的搜索半径，以早期虫源点为圆心，搜索虫源点附近的虫害区域，若虫害区域处于该搜索半径内，则予以记录在存档集S_n中，反之则剔除在外，据此生成虫害信息范围图；

(3)对所有记录在存档集S_n中的虫害区域，依次判别每块虫害区域相对于所有虫源点的Euclidean距离，根据距离最小原则，将距离最近的虫源点编码赋值给虫害区域，得到不同虫源点引发的虫灾“群”范围；

(4)依照上述方法对多时相影像进行运算，得到刚竹毒蛾危害蔓延的时间序列集，其中对当年逐月影像进行运算得到刚竹毒蛾危害蔓延的时间序列集为U_Sm，对逐年影像进行运算得到刚竹毒蛾危害蔓延的时间序列集为U_Sy；

(5)基于“群”整体和“群”重心计算相关指标，确定刚竹毒蛾当年逐月及多年份的蔓延路径与特征。

进一步地，采用基于矢量数据的叠置分析法与基于栅格数据的像元差分法进行虫害溯源，以综合确定刚竹毒蛾危害的早期虫源点；叠置分析依托于虫害分布矢量数据的拓扑特征，而像元差分是基于像元本身属性及空间特征。

进一步地，对于t₁期，通过考察两种方法的动态计算过程明确早期虫源点与蔓延区的对应关系，并将每个虫源点及其对应蔓延区的综合定义为一个虫灾“群”，从而确定虫灾“群”；

在此基础上，计算t₂期虫害点与t₁期各虫灾“群”的Euclidean距离，根据地理学第一定律，以距离最小原则判定虫害点归属于t₁期的哪个虫灾“群”，由此确定t₂期的虫灾“群”；