[发明专利]用于区域玉米的秸秆系数估算方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种用于区域玉米的秸秆系数估算方法及系统，该方法包括：获取目标区域的玉米生长季内的遥感数据集和近地面气温数据集，所述遥感数据集包括封垄前遥感数据和封垄后遥感数据；根据所述封垄前遥感数据和所述封垄后遥感数据，对玉米生长季内的冠层叶面积指数进行反演，获取时序玉米冠层叶面积指数；通过集合卡尔曼方法，将所述时序玉米冠层叶面积指数和所述近地面气温数据集同化至WOFOST模型中，并根据同化结果，获取所述目标区域的玉米秸秆系数。本发明实施例通过对玉米生长季内的遥感数据和近地面气温数据进行分析，提高不同区域范围内玉米秸秆系数估算精度和速度，从而将秸秆系数的估算粒度提高的遥感的像素单元尺度。

技术领域

本发明涉及农业定量遥感反演技术领域，尤其涉及一种用于区域玉米的秸秆系数估算方法及系统。

背景技术

作物秸秆是由作物收获后田间地上部分的生物量组成的，与作物经济产量、农业生产条件和自然条件等因素密切相关。作物秸秆与谷物籽粒、棉花纤维以及薯类根茎等经济产出有一定的比例关系，这就是“秸秆系数”，也称“草谷比”。因此，作物的秸秆系数是作物产量(即籽粒重量)与田间秸秆量(即茎秆和叶的重量)之间的比例关系，是估算作物田间秸秆量的关键参数。由于各种作物的秸秆系数是稳定的，针对秸秆系数的研究对秸秆资源量估算、生物质原料资源及能源潜力评估具有重要意义。

目前，我国作物秸秆系数的计算方法多是基于中国统计年鉴中的作物产量数据和地面采集的秸秆产量进行的，但存在以下不足之处：1、受工作量和实地采集时效性等条件限制，目前对于作物秸秆系数值的样本量不足，这导致秸秆系数值与实际值之间有较大偏差；2、同一作物在同一个省市自治区的秸秆系数取值相同，但是我国多数省份从南到北以及从西到东的土壤、气候、耕作制度和栽培条件差异很大，同一作物的秸秆系数在同一省份内实际上是不同的。

因此，现在亟需一种用于区域玉米的秸秆系数估算方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于区域玉米的秸秆系数估算方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于区域玉米的秸秆系数估算方法，包括：

获取目标区域的玉米生长季内的遥感数据集和近地面气温数据集，所述遥感数据集包括封垄前遥感数据和封垄后遥感数据；

根据所述封垄前遥感数据和所述封垄后遥感数据，对玉米生长季内的冠层叶面积指数进行反演，获取时序玉米冠层叶面积指数；

通过集合卡尔曼方法，将所述时序玉米冠层叶面积指数和所述近地面气温数据集同化至WOFOST模型中，并根据同化结果，获取所述目标区域的玉米秸秆系数。

进一步地，所述根据所述封垄前遥感数据和所述封垄后遥感数据，对玉米生长季内的冠层叶面积指数进行反演，获取时序玉米冠层叶面积指数，包括：

通过土壤-叶片-冠层模型，对所述目标区域的玉米生长季内的封垄前遥感数据进行反演，得到第一叶面积指数，其中，所述土壤-叶片-冠层模型是通过Hapke模型、PROSPECT模型和4SAIL2模型构建得到的；

通过PROSAIL模型，对所述目标区域的玉米生长季内的封垄后遥感数据的进行反演，得到第二叶面积指数；

根据所述第一叶面积指数和所述第二叶面积指数，获取所述目标区域的玉米生长季内的时序玉米冠层叶面积指数。

进一步地，所述遥感数据集包括Landsat TM/ETM+/OLI光谱反射率遥感数据、MODIS光谱反射率遥感数据和MOD15叶面积指数影像数据。

进一步地，所述通过土壤-叶片-冠层模型，对所述目标区域的玉米生长季内的封垄前遥感数据进行反演，得到第一叶面积指数，包括：