利用多源时序遥感数据提取大范围水稻种植面积.pdf

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1、第26卷第7期2402010年7月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26NO．7Jul．2010利用多源时序遥感数据提取大范围水稻种植面积邬明权，王长耀，牛铮(中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室，北京100101)摘要：为避免大范围作物面积提取中的分区问题，提出了一种新的采用时序MODIS日反射率产品(MOD09GA)和HJ．1CCD数据的大范围水稻种植面积提取方法。利用样区多时相高分辨率HJ．1CCD数据，进行高分辨率水稻制图，获取水稻移栽期和牛长期的特征。再利用时序MODIS同反射率产品自动提取移栽期稻Eij

2、水分信息和生长期生长信息，实现大范围的水稻种植面积测量。以江苏省为试验区对该方法进行了试验，结果表明该方法可以较高精度的测量大范围的水稻种植面积，水稻提取精度为93．3％，Kappa系数0．88。关键词：农作物，遥感，提取，种植面积，MODIS，地表水分指数doi．10．3969／j．issn．1002—6819．2010．07．041中图分类号：S127文献标识码：A文章编号：1002-6819(2010)-07-0240-05邬明权，王长耀，牛铮．利用多源时序遥感数据提取大范围水稻种植面积[J]．农业工程学报，2010，26(7)：240--244．

3、WuMingquan，WangChangyao，NiuZheng．Mappingpaddyfieldsinlargeareas，basedontimeseriesmulti-sensorsdata【J】．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：240—244．(inChinesewithEnglishabstract)0引言水稻是中国的主要粮食作物之一，水稻种植面积占中国粮食作物种植面积的30％，产量约占全国粮食总产量的一半【11。在水稻主产区，水田灌溉往往消耗超过80％的水资源【2】。同时，稻田排放的甲烷超过排入大气甲烷总量的

4、lO％【3J，是一种重要的温室气体排放源。因此，及时和准确的进行水稻种植面积测量对中国粮食安全、水资源管理141和温室气体排放估算【51等有重要的意义。低分辨率卫星具有重返周期短的特点，可以获取水稻生长周期的完整时序数据【6】，因而被广泛应用于水稻的面积测量【_卜引、长势监测【9】与估产等方面的研究。应用低分辨率卫星数据进行水稻种植面积的测最往往根据研究区的物候历或者进行时序低分辨率卫星数据的物候分析，确定水稻识别的移栽期、生长期和收获期等关键时期，通过关键期内的特征来识别水稻[10-11j。邱新法等根据稻田在中红外和热红外影像上的亮温较旱地低的特点，采

5、用模糊监督分类法，利用NOAA／AVHRR数据进行水稻种植面积提取【12】。张友水【131、郑长春【14】等采用多时相MODIS数据，利用土壤水分与植被指数实现了水田的提取。王人潮【l51、程乾【l6l、张春桂【17】等采用地形信息结合多期MODIS数据实现了水稻的提取。在小区域范围内，精细遥感方法可以获得较高的精度。然而在大范围水稻种植面积测量时，往往不能够获得大范围内详细的地面物候调查数据，同时由于不同地区物候历的差异，需要收稿日期：2009．12．18修订日期：2010-06．10基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2006AAl2010106；

6、2006AAl20108)；国家重点基础研究发展计划项目(2007CB714406)作者简介：邬明权(1983一)，男，湖南株洲人，研究方向：农业遥感与多源遥感数据融合。北京中国科学院遥感应用研究所9718信箱，100101，Email：liexuewuwci@163．corn进行分区。为减少对地面物候调查数据的依赖和避免复杂的分区问题，本文针对中分辨率卫星MODIS数据的高时间分辨率特征，综合考虑水稻生长过程的特点，提出了一种适用于大范围水稻种植面积提取的方法。1研究区概况本文以江苏省为研究区(图1)。江苏省经纬度介于东经116．30～121．950，

7、北纬30．750～35．330之间，农业种植制度以小麦、油菜．稻、棉花、玉米一年两熟制为主。图l研究区地理位置示意图Fig．1Locationofstudyarea在江苏省北部、中部和南部，本文分别选择了灌云第7期邬明权等：利用多源时序遥感数据提取大范围水稻种植面积241县、大丰市和江宁区作为水稻特征提取与面积提取精度评价的样区(图1)，其经纬度范围分别为：东经119．03。～119．5。，北纬34．170～34．65。；东经120．20～120．610r北纬32．91。～33．45。；东经118．510～119．08。，北纬31．77。～32．07。。

8、2数据介绍2．1MODIS数据本文采用MODIS日反射率产品(MOD09GA)，