[发明专利]基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法及装置

说明书

本发明提供一种基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法及装置，该方法包括：获取目标区域卫星遥感影像；根据遥感影像，确定NDSVI影像，以及根据遥感影像，确定HSV颜色空间H影像；根据NDSVI影像和H影像，基于NDSVI值和H值的预设阈值，确定冬小麦分布区域。该方法通过遥感影像的NDSVI值和H值阈值进行小麦生长前期空间分布监测，大大减少了对多时相遥感影像数据依赖，降低了因多时相影像校正带来的精度误差干扰，并在冬小麦生长前期弱植被信号下实现了空间分布监测。该方法针对冬小麦生长前期植株弱小、植被稀疏、遥感影像的光谱信息较易受土壤背景影响的问题，在冬小麦生长前期实现了空间分布遥感快速精准监测。

技术领域

本发明涉及农业遥感技术领域，尤其涉及一种基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法及装置。

背景技术

冬小麦是我国北方地区分布最为广泛的主要粮食作物，冬小麦空间分布情况和种植面积是农业等相关部门需要掌握的重要信息。尽早实现冬小麦空间分布情况准确提取，可为冬小麦冬季及生长中后期田间管理、病虫害防治及产量预测等提供信息支撑。传统的冬小麦空间分布情况监测主要通过田间调查方式进行，需耗费大量的人力物力财力，不仅劳动强度大、进度缓慢、效率低下，且调查范围有限、易受人为因素干扰、精度较低。

近些年遥感技术快速发展，许多学者在植株茂密、植被信号强的小麦生长中后期或者利用小麦生长全生育期多时相遥感影像实现大区域冬小麦空间分布和面积遥感监测。但是利用多时相影像的方法对影像数据的空间配准、辐射校正等要求较高，且需要多个时相的影像才能完成，且这些方法一般在冬小麦生长中后期才能达到精度要求，无法满足生产部门冬季小麦生长前期田间水肥管理、病虫害防治及提前估产的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法及装置。

本发明提供一种基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测，包括：获取待监测目标区域的卫星遥感影像；根据所述遥感影像，确定归一化短波红外植被指数NDSVI影像，以及根据所述遥感影像，确定HSV颜色空间H影像；根据所述NDSVI影像和H影像，基于NDSVI值和H值的预设阈值，确定冬小麦分布区域。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，所述根据所述遥感影像，确定归一化短波红外植被指数NDSVI影像，包括：对预处理后的哨兵二号卫星影像使用波段计算工具对B9和B12波段按NDSVI计算公式进行运算，生成归一化短波红外植被指数NDSVI影像。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，所述获取待监测目标区域的卫星遥感影像，包括：获取待监测目标区域当季生长前期，哨兵二号卫星遥感影像。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，所述根据所述遥感影像，确定HSV颜色空间H影像，包括：将SWIR1波段反射率值、近红外波段反射率值和红波段反射率值，分别作为RGB空间的三通道值，得到RGB图像；根据所述RGB图像，进行色彩空间变换至HSV通道，提取出色调H，生成HSV颜色空间H影像。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，所述根据所述NDSVI影像和H影像，基于NDSVI值和H值的预设阈值，确定冬小麦分布区域之前，还包括：选取多个小麦样点和多个非小麦样点，对小麦样点和非小麦样点确定H影像和NDSVI影像对应的像素值；根据小麦样点和非小麦样点的取值，确定小麦样点和非小麦样点边界的阈值，作为所述预设阈值。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，H＞71°，NDSVI＜-0.21为冬小麦区域。

根据本发明一个实施例的基于遥感影像的冬小麦生长前期空间分布监测方法，所述确定冬小麦分布区域之后，还包括：将具有分区结果的二进制影像，转化为shp格式的矢量图，与遥感影像进行叠加显示。