基于資源三號(hào)遙感影像的復(fù)雜山區(qū)套種煙草產(chǎn)量估測(cè)模型研究.pdf

1、煙草是由國(guó)家管控的特殊經(jīng)濟(jì)作物，我國(guó)煙草領(lǐng)域施行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和垂直管理的制度。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，煙草的種植需由煙草主管部門實(shí)行統(tǒng)一的管理。煙田面積測(cè)量是監(jiān)控?zé)熋駥?shí)際移栽煙草數(shù)量和面積與合同簽訂株數(shù)、面積相符的重要手段。煙草遙感估產(chǎn)利用遙感影像進(jìn)行煙草信息提取可以及時(shí)準(zhǔn)確的獲得大面積煙草產(chǎn)量的相關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，能做到不接觸、不破壞、簡(jiǎn)單易行、高精度、時(shí)效性高和經(jīng)濟(jì)可行。為生產(chǎn)管理部門及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握當(dāng)年煙草生產(chǎn)形勢(shì)、調(diào)整煙草指導(dǎo)性種植計(jì)劃以及有關(guān)政策

2、執(zhí)行情況的評(píng)估等提供重要的參考依據(jù)，為煙草的科學(xué)研究和定量化管理奠定基礎(chǔ)。目前臨沂沂水縣仍采用人工實(shí)地測(cè)量的傳統(tǒng)方法獲取套種煙草面積，工作量大，耗時(shí)、耗力。遙感估產(chǎn)在煙草領(lǐng)域的研究較少?；谏綎|臨沂沂水縣研究區(qū)特殊的山地套種模式，利用ENVI5.1軟件處理資源三號(hào)2.1m全色影像和5.8m多光譜影像，以期獲得快捷、高精度的產(chǎn)量估測(cè)途徑。研究首先對(duì)影像進(jìn)行大氣校正獲得真實(shí)的波譜值，導(dǎo)入1:10000DEM數(shù)據(jù)對(duì)影像進(jìn)行正射校正以糾正地形起

3、伏引起影像上的誤差，采用GS影像融合的方法生成高精度多光譜影像。通過野外調(diào)查獲取代表性地面控制點(diǎn)（GCP）并采集其GPS等信息。利用面向?qū)ο蠓诸惙椒ǎ瑢?duì)影像進(jìn)行智能化的分割和合并，以GCP的光譜、紋理和形狀屬性創(chuàng)建規(guī)則提取煙草面積。通過收集分析煙草有效的多光譜信息，結(jié)合實(shí)測(cè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)分別構(gòu)建煙草多光譜信息-煙草產(chǎn)量預(yù)測(cè)回歸模型，并對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)選。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴遙感影像的預(yù)處理可消除影像成像時(shí)由于各種因素導(dǎo)致的影像幾

4、何畸形、大氣消光、輻射量失真等現(xiàn)象。正射校正過程中添加1:10000DEM數(shù)據(jù)，可以很好的修正地形起伏引起的影像上的誤差。GS影像融合可結(jié)合資源三號(hào)影像高分和多光譜的雙重特性，保持光譜值的真實(shí)性。⑵面向?qū)ο筇卣鞯匚锾崛⌒Чh(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于非監(jiān)督分類和決策樹分類。面向?qū)ο蠓诸惙椒ǔ浞掷酶叻钟跋褙S富的光譜、形狀、結(jié)構(gòu)、紋理、相關(guān)布局以及影像中地物之間的上下文信息，可以顯著提高分類精度。影像分割和合并是面向?qū)ο筇卣鞯匚锾崛〉那疤帷７指詈喜⒊叨鹊脑O(shè)定

5、要根據(jù)實(shí)地考察資料和特征地物具體特點(diǎn)，經(jīng)過大量的組合實(shí)驗(yàn)最終選定最適分割合并尺度，才能使得分割后的煙草地塊既不破碎又不會(huì)與其他地物混合在一個(gè)對(duì)象內(nèi)，獲得較好的效果。經(jīng)過分類后處理提取的研究區(qū)煙草面積為14088.46hm2，分類精度高達(dá)94.63％。實(shí)用性較高。⑶通過煙草各波段和植被指數(shù)與煙草實(shí)際產(chǎn)量的相關(guān)分析得出：波段1、波段2和波段3與產(chǎn)量相關(guān)性較好；波段4、NDVI、DVI和RVI與產(chǎn)量的相關(guān)性均達(dá)到了顯著水平，其中NDVI和RV

6、I與產(chǎn)量相關(guān)性最好，分別為0.968和0.967。⑷研究建立了波段4、NDVI、DVI和RVI與煙草產(chǎn)量的遙感估產(chǎn)模型。各估產(chǎn)因子與產(chǎn)量的擬合程度不同，同一估產(chǎn)因子的采用不同的方程式的其擬合程度也會(huì)不同。NDVI與產(chǎn)量擬合性最高；band4與產(chǎn)量擬合性相對(duì)較差；DVI和RVI與產(chǎn)量擬合性居中。估產(chǎn)模型精度除波段4的預(yù)報(bào)精度為86.7％，植被指數(shù)的估測(cè)模型精度都高于90%。其中估產(chǎn)模型精度最高為NDVI，其模型精度為97.3%，RVI和D