[发明专利]基于高分辨率图像监督中分辨率图像的灌溉面积统计方法

摘要

本发明公开了一种基于高分辨率图像监督中分辨率图像的灌溉面积统计方法，涉及水资源管理领域。所述方法包括：确定研究区域，并获取所述研究区域的基于中分辨率成像光谱仪的中分辨率植被覆盖指数卫星影像包；获取训练年中若干日期的研究区域的地图卫星影像包；确定选取点总数和种类；设定率定点和验证点数量；获取每种用地类型的向量；获取任意一个验证点的向量并与每种用地类型的向量进行对比，得到验证点的用地类型；当验证点用地类型判断正确率超过阈值时，对所有实测年的卫星影像进行处理，然后计算用地类型为耕地的灌溉面积。本发明摆脱地面实地数据采集，实现监督分类并可以方便快捷的进行以年为频率的灌溉面积统计。

主权项

1.一种基于高分辨率图像监督中分辨率图像的灌溉面积统计方法，其特征在于，所述方法包括：S1，确定研究区域，并获取所述研究区域的基于中分辨率成像光谱仪的中分辨率植被覆盖指数卫星影像包，记为MODIS‑NDVI卫星影像包；所述MODIS‑NDVI卫星影像包中包括所述研究区域的一个训练年MODIS‑NDVI卫星影像包和若干个实测年的MODIS‑NDVI卫星影像包；S2，获取训练年中若干日期的研究区域的地图卫星影像包；S3，设定选取点的总数为Q，其中，用地类型A的数量为α个，用地类型B的数量为β，用地类型C的数量为δ个，Q＝α+β+δ；提取训练年地图卫星影像包中各张地图卫星影像的中心点坐标，然后将任意一张地图卫星影像γ的中心点坐标及Q选取点对应到训练年的MODIS‑NDVI卫星影像包中与地图卫星影像γ的时间相同的MODIS‑NDVI卫星影像γ中；S4，首先，设定k个选取点作为率定点，Q‑k个选取点作为验证点；然后，计算每张MODIS‑NDVI卫星影像中的k个率定点的NDVI均值；最后，形成训练年的NDVI均值曲线；S5，采用五参数非对称Logistic曲线对NDVI均值曲线进行最小二乘法函数拟合并得到五个参数的值；因，用地类型包括三种，故，每种用地类型分别对应一条Logistic曲线，每种用地类型均具有五个参数；根据任意一种用地类型所对应的Logistic曲线分别计算得到该土地类型的向量，用地类型A的向量为AA，用地类型B的向量为AB，用地类型C的向量为AC；S6，采用五参数非对称Logistic曲线计算任意一个验证点j的向量，记为Avj，j＝1,2,……,Q‑k；根据min(||Avj‑AA||2,||Avj‑AB||2,||Avj‑AC||2)获取验证点j的计算用地类型；当最小值为||Avj‑AA||2；验证点j的用地类型为用地类型A；当最小值为||Avj‑AB||2；验证点j的用地类型为用地类型B；当最小值为||Avj‑AC||2；验证点j的用地类型为用地类型C；S7，获取S4中验证点j的实测用地类型，判断验证点j的实测用地类型与验证点j的计算用地类型是否相同，如果是，则成功；如果否，则不成功；计算Q‑k个验证点的成功率，如果成功率大于等于90％，则进入S8；如果否，则成功率小于90％，则返回S5重新计算验证点的计算用地类型；S8，对MODIS‑NDVI卫星影像包中训练年的所有MODIS‑NDVI卫星影像和若干实测年的所有MODIS‑NDVI卫星影像进行S5至S6的处理，然后计算用地类型为耕地的灌溉面积；步骤S1，具体按照下述步骤实现：S11，确定研究区域，并获取研究区域的基于中分辨率成像光谱仪的中分辨率卫星图像包；所述中分辨率卫星图像包包括一个训练年的中分辨率卫星图像包和若干实测年中分辨率卫星图像包；所述中分辨率卫星图像包中的各个图像格式为.hdf；S12，对所述中分辨率卫星图像包的各张中分辨率卫星图像进行UTM重投影，得到各张中分辨率卫星图像的平面图像；S13，对每张平面图像进行修剪，提取得到在所述研究区域经纬度范围内的修剪平面图像，设置采样精度为250m；S14，预先设定两个不同的波段band1波段和band2波段，将修剪的平面图像的格式.hdf批量转换成两个波段的.tif格式图像；S15，在同一张修剪平面图像的两个波段的.tif格式图像的基础上，采用公式(1)计算同一张修剪平面图像的NDVI值：NDVI值＝(ρNIR‑ρRED)/(ρNIR+ρRED)    (1)其中，ρNIR为近红外波段反射率，单位％，即ρNIR为band2波段的反射率；ρRED为红色波段反射率，单位％，即ρRED为band1波段的反射率；将所有计算得到NDVI值的修剪平面图像打包成MODIS‑NDVI卫星影像包。