山西省冬小麦遥感估产方法地研究.pdfVIP

山西省冬小麦遥感估产方法的研究 白锐峥 (山西省农业遥感中心，太原030002) 摘要：探讨成熟简化的估产方法，用于山西省冬小麦监测和估产。此方法在“3s”技术支持 下，成本低，能保证估产精度，及时向农业生产和管理部门提供客观准确的数据。 关键词：农作物估产农作物长势监测 1．前言 及时了解农作物的产量状况，对政府的宏观决策有重要意义。应用遥感技术进行农作物 估产可收到费省效宏的效果。从“七五”开始，国内就开始农作物估产方法的研究和试验， “我国重点产粮区主要农作物估产”被列为国家“八五”科学技术攻关研究项目。计算机技 术、地理信息系统技术和全球定位系统技术的发展，卫星数据分辨率的提高和费用的降低， 供了有利条件，在“3S”技术的支持下建立省级冬小麦监测与估产系统已经成熟。 省级冬小麦监测与估产方法 2．1省级冬小麦播种面积的提取 省级冬小麦播种面积主要是采取人机交互图像判读和计算机自动分类相结合的方式，从 面积及其变化。省级冬小麦种植面积的提取涉及下述几方面： (1)建立背景数据库 在冬小麦监测与估产中，需要制定统一的数据字典，以提供基础背景数据。背景数据库 包括：所在地区的行政区划图、土地利用现状图、地貌类型图、土壤类型图、冬小麦面积分 类解译基础底图、NOAA气象卫星资料、气象监测数据、地面样点监测数据等。 (2)选择遥感信息源 前一年9月到本年6月是冬小麦的生育期。在11月中旬或3月中旬，冬小麦播种地区 背景单一，有利于提取冬小麦种植面积的信息，应选择这些时相的卫星数据，进行冬小麦监 测与估产。山西省冬小麦播种区主要分布在运城市、临汾市、晋城市、长治市、晋中市、吕 TM数据 ·52· 或相应的CBERS．1数据。 (3)遥感图像数据的前期处理 遥感图像的前期处理，主要包括大气校正、去条带、图像的几何校正与配准、图像的增 强处理等。 a．大气校正 常用两种方法进行大气校正。 第1种方法是线性回归分析法，原理是将受大气影响最小的波段作为x轴，要进行大 气校正的波段分别作为y轴，选择最黑的目标灰度进行线性回归分析，建立回归方程 Y=n+6z 即认为在照度为零的点上，回归曲线应通过灰度原点，如有偏移，这种偏移则源于大气的影 响。求解方程式，得到的n值就是回归方程在y轴上的截距，也就是对应波段的校正参数。 第2种方法是直方图法，原理是受大气影响最小的波段直方图从零点开始，其他波段直 方图的起点与零灰度点之间常有一段距离。，即由于大气影响使直方图产生的“漂移”值。 通过比较直方图，可直观地求得其他波段受大气影响造成的偏移o，得出对应的校正参数。 最后利用： 原始图像一校正参数=清晰图像 这一关系，获得经过大气校正后的图像。 b．去条带 卫星在扫描或记录过程中的遗漏，使图像数据出现条带。一般可采用相邻像元平均法去 除条带噪声，即取条带上行与下行的灰度平均值作为条带对应像元的灰度值。 c．图像几何校正与配准 受地球曲率、遥感器内部畸变以及采用不同信息源时像元大小不同等的影响，获得的图 像常常存在几何变形，因而需进行几何校正与配准。为完成几何校正与波段之间的配准，需 寻找若干个明显地面点作为控制点，选择地面控制点时，可采用GPS精确测量其坐标。随 着GPS的发展以及美国政府取消“sA政策，应用普通的全球定位系统测定控制点的坐 Summit 标，完全能满足冬小麦估产的精度要求。以美国GARMIN公司的eTrexGPS手持机 为例，其平面定位误差小于10m，高程定位误差小于2．5m。 可在图像上选择明显的道路交叉点作为控制点，然后实地用GPS测定其坐标。一景 TM图像的控制点应不少于30个，且均匀分布。选用克拉索夫斯基椭球体和阿尔勃斯(A1． 元。可用最邻近法或双线性插值法进行像元重采样，此时设定像元的分辨率为30m×30m。 d．图像增强处理