基于Worldview-2影像的玉米倒伏面积估算.pdf

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1、第32卷2016笠第2期1月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．32No．2Jan．20161基于Worldview．2影像的玉米倒伏面积估算李宗南1，陈仲新2※，(1．I四)ll省农业科学院遥感应用研究所，成都610066；任国业1，李章成1，王昕12．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081)摘要：为应用高分辨率遥感影像准确调查玉米倒伏面积，该文使用2012年9月14日获取的Worldview．2多光谱影像研究灌浆期倒伏玉米的光谱、纹理特

2、征及其最优的面积估算方法。通过对影像进行大气校正后得到正常玉米和倒伏玉米的反射率，结果显示玉米倒伏后8个波段的反射率均升高，其中红边、近红外1和近红外2等3个波段的上升数值超过0．1。通过对反射率数据进行滤波得到正常、倒伏玉米的均值纹理特征，统计结果显示各波段纹理特征有差异，其中绿色、红边、近红外1及近红外2等4波段的均值纹理特征数值差距更明显。比较使用不同波段数量、特征及分类方法的倒伏面积估算值，结果表明基于最大似然分类法使用红边、近红外1和近红外2等3波段光谱反射率的倒伏面积估算方法最优，其最小误差为2．2％，最大误差为8．9％，平均误差为4．7％。

3、该研究结果为应用高分辨率多光谱遥感数据调查玉米倒伏面积提供了相关依据。关键词：遥感；图像处理；光谱分析；多光谱；倒伏面积；玉米doi：10．119750．issn．1002·6819．2016．02．001中图分类号：S127；TP79文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)-02—0001-05李宗南，陈仲新，任国业，李章成，王昕．基于Wordview-2影像的玉米倒伏面积估算[J】．农业工程学报。2016，32(2)：1—5．doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．02．001http：／／www．tcsae

4、．orgLiZongnan，ChenZhongxin，RenGuoye，LiZhangcheng，WangXin．EstimationofmaizelodgingareabasedonWorldview一2image[J】．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(2)：l一5．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．02．001htt

5、p：／／www．tcsae．org0引言大风、强降雨及病虫害可导致作物发生倒伏【1-4]，作物倒伏将导致作物生长受阻、产量及品质降低，是常见的农业灾害之一【5‘9】。倒伏面积是评估作物倒伏灾害程度的一项重要指标。调查作物倒伏面积，对灾后农业生产管理、农业灾害保险、补贴等工作有重要意义。遥感通过远距离探测方式，可快速获取感兴趣区信息，是调查作物倒伏状况快捷有效的技术方法【101。Murakami等使用低空气球平台搭载小型的摄影测量系统获取作物高度，通过高度信息对荞麦的倒伏程度进行评估⋯】。李宗南等使用小型固定翼电动无人机遥感系统获取发生倒伏的玉米地块影像，

6、通过正常、倒伏玉米纹理特征的差异准确估算倒伏玉米面积【12】。张杰通过冬小麦倒伏试验测量的地面高光谱数据研究冬小麦多个时期不同程度倒伏的高光谱反射率、一阶导数、植被指数的变化，并研究冬小麦倒伏在ALOS卫星的全色、多光谱影像中的光谱变化特征，认为ALOS影像可用于冬小麦倒伏识别、分类【l31。Yang等使用Radarsat一2卫星连续5个时相的全极化C波收稿日期：2015-04．22修订日期：2015—12．03基金项目：农业部“948”计划项目(201l-G6)；国家自然科学基金面上项目(41371396)；高分遥感农业应用项目作者简介：李宗南，男，广

7、西武鸣人，博士，主要从事作物生长遥感监测、产量估算、农业灾害遥感调查等方面研究。成都四川I省农业科学院遥感应用研究所，610066。Email：lizongnan@aliyun．com※通信作者：陈仲新，男，河北唐山人，研究员，主要从事GIS及农业遥感应用、信息农业和数字农业、农业生态等方面研究。北京农业部农业信息技术重点实验室，100081。Emaihzxchcn@,mail．c8a$．net．cn段影像研究倒伏小麦的后向散射系数、极化特征，发现极化特征对倒伏小麦敏感，基于极化特征可准确评估小麦倒伏【14】。准确获取倒伏面积依赖于遥感数据的空间分辨率。

8、低空遥感平台和遥感卫星获取的高分辨率影像是进行作物倒伏调查的主要数据源，而已有的