RapidEye卫星红边波段对农作物面积提取精度的影响.pdf

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1、第32卷第13期1402016年7月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01_32No．13Jul．2016RapidEye卫星红边波段对农作物面积提取精度的影响刘佳，王利民，滕飞，杨玲波，高建孟，姚保民，杨福刚(中国农业科学院农业资源-q农业区划研究所，北京100081)摘要：在传统的可见光与红外波段基础上增加红边波段(690～730nm)，是当前高分辨卫星传感器研制的明显趋势。德国RapidEve卫星携带有红边波段传感器，该文基于黑龙江省北安市东胜乡2014年7月27日的

2、RapidEye遥感数据，采用监督分类的方法，通过计算有红边参与条件下、无红边参与条件下，玉米、大豆及其他3种地物类型的可分性测度、分类精度及景观破碎度等指标，比较分析了2种波段组合方式下的红边波段对农作物面积提取精度的影响。其中，监督分类的训练样本是以覆盖研究区的2kmx2km格网为基本单元，在玉米和大豆面积比例等概率原则下，选取了10个网格作为训练样本，样方内作物的识别采用目视解译的方式完成。精度验证是采用覆盖研究区的农作物面积本底调查结果评价的，本底调查数据是在5m空间分辨率Rapideye数据初步分类基础上，根据多时相Landsat一8tOLI(Opera

3、tionalLandImager)数据季节变化规律，结合地面调查，采用目视修正的方法完成。结果表明，有红边参与的玉米、大豆和其他3种地物类型识别的总体精度为88．4％，Kappa系数为o．8l，玉米、大豆和其他3种地物类型的制图精度分别为93．1％，86．麟和87．3％；没有红边参与的3种地物识别的总体精度为81，7％，Kappa系数为0。71，玉米、大豆和其他3种地区类型的制图精度分别为83。9％，73．4％和84．6％；通过引入红边波段，3种地物的总体识别精度提高了6．7百分点，玉米、大豆和其他3种地物类型的识别精度分别提高了9．2百分点，12，6百允点和2。

4、7百分点。利用JeⅡhes—Matusira方法计算了3种地物的可分性测度，玉米一大豆、玉米一其他、大豆～其他的可分性测度分别由o．84变为1．73、1．37变为1．8l、1。27变为1．29；采用破碎度指数计算了景观破碎度，地块数量减少了69．2％，平均地块面积增加了2．2倍，平均地块周长增加了60．50％，地块面积与周长比增加了1．0倍。由上述研究结果可以看出，通过红边波段的引入，增加了地物的间的可分性测度，减少了“椒盐”效应造成的景观破碎度的增加，农作物面积识别整体精度得到了提高。目前搭载红边波段的卫星载荷越来越多，即将发射的国产卫星也拟增加红边波段提高作物

5、识别能力，该文研究结果将为国产红边卫星数据在农业上的应用提供参考。关键词：农作物：遥感；卫星；红边；面积提取doi：10．11975，j．issn．1002-6819．2016．13．020中图分类号：S127；TP79文献标志码：A文章编号：1002～6819(2016)一13—0140—09刘佳，王利民，滕飞，杨玲波，高建孟，姚保民，杨福刚．RapidEye卫星红边波段对农作物面积提取精度的影响【J】．农业工程学报，2016，32(13)：140—148．doi：10．119750．issn．1002—6819。2016．13．020http：／／www．tc

6、sae。orgLiuJia，WangLimin，TengFei，YangLingbo，GaoJianmeng，YaoBaomin，YangFugang．Impactofred·edgewavebandofRapidEyesatelliteonestimationaccuracyofcropplantingarea【Jt．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEhgineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(13)：140-148．(inChinesewithEnglishabs

7、trac0doi：10．11975，j．issn．1002—6819．2016：13．020http：／／www．tesae．org0引言遥感技术具有时效性、客观性和可视性特点，且逐步与统计调查相融合，在农作物种植面积监测中发挥着越来越重要的作用，逐步成为农作物面积信息获取的重要途径{1-21。采用多时相数据【}q和增加敏感波段【删的方法，是提高农作物面积识别精度的2个主要方面。其中敏感波段的增加，可以在客观上增加单一时相影像所包含的有效信息量，有助于增强地类的可分性。传统可见光波段的多光谱卫星载荷一般以蓝(450～520nm)、绿(520～590ilm)、红(6

8、30～69