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标题 遥感技术结合GPS技术在油菜种植面积监测中的应用
范文

    于俊平 韩鹏杰

    

    

    摘 要:利用卫星遥感技术对油菜种植面积进行大范围的监测,通过研究技术路线、监测方法和工作流程,在GPS系统辅助下,可以及时掌握油菜种植变化情况。

    关键词:遥感技术;全球定位系统技术;信息提取;面积监测

    文章编号:1004-7026(2018)21-0069-02? ? ? ? ?中国图书分类号:S127 ? ? ? ? 文献标志码:A

    遥感技术又称RS技术,是目前最有效的观测技术和信息获取手段,这项技术已经被广泛应用于国民经济各个领域,具有覆盖范围广、探测周期短、费用成本低等特点,能够对目标进行及时快速准确监测。农业是遥感应用最主要的领域之一,主要包括农作物遥感监测、农业资源遥感监测、农业生态环境监测、农业工程规划与建设等方面。

    安康、汉中两市为陕西省油菜主产区,近年来农作物种植结构发生变化较大,两地油菜种植面积也有所变化。应用高分一号卫星数据,结合地面样方调查,对两市油菜信息进行提取,及时了解准确的油菜种植面积以及变化情况。

    1? 技术路线及监测方法

    (1)利用遥感(RS)技术,结合全球定位系统(GPS)技术手段对目标区域实行监测。

    (2) RS监测数据源见表1。

    解译区域汉中、安康共涉及分幅影像26景:

    YC148D008009-012;YC148D009009-012;

    YC148D010008-012;YC148D011012;

    YC149D08001;YC149D009001-002;

    YC148D008009-012;YC149D01001-004;

    YC149D011001-003;YC149D012002-003。

    (3)GPS样方来源:汉中、安康历史布设样方40个,涉及安康汉阴、滨江区,汉中洋县、南郑、汉台、勉县、城固、西乡两个市下属的8个县区。

    (4)影像处理:2018年4月2日,高分辨率多光谱卫星数据高分一号为调查数据源,采用全色2 m与多光谱16 m的4、3、2波段合成数据,经过正射纠正、影像配准、过滤除噪(薄云薄雾)、光谱融合等技术手段,得到汉中、安康两市空间分辨率不低于2 m的高光谱假彩色卫星影像数据。

    (5)在GIS系统下,根据区域界线以及不同地形、地貌条件分区裁切。得到汉中、安康分幅影像26景:

    YC148D008009-012;YC148D009009-012;

    YC148D010008-012;YC148D011012;

    YC149D08001;YC149D009001-002;

    YC148D008009-012;YC149D01001-004;

    YC149D011001-003;YC149D012002-003。

    (6)采取典型样块样方布设监测与全域监测相结合的办法,利用GPS定位系统,对原布设40个500 m×500 m地面样方进行实地人机交互测量监测。

    (7)根据样方内油菜在卫星影像上的形狀、大小、颜色、亮度、饱和度、纹理及地理位置等多种因素,建立汉中、安康两市全域影像解译标志。

    (8)在GIS系统下应用自动分类决策树分类法逐层进行油菜信息提取,最小图斑控制在两个像元。

    (9)精度控制:样方精度≤5%。全域解译检查精度与地面样方结合,抽检不同地块,实地验证。采取人机交互目视修正结果。

    (10)GIS系统下将分幅解译结果转化叠加计算,完成面积统计。

    2? 工作流程

    调查工作流程图见图1。

    3? 监测应用结果

    3.1? 地面样方的监测结果

    2018年地面样方油菜面积减少9.72%,药材、果树、苗圃等经济作物有所增加,保护地蔬菜有所增加,空置地大幅增加,交通用地及居民地有所增加,土地出现流转。

    减少样方24个,增加10个,6个基本持平,减少样方主要分布在汉中。典型样方4个:YC61023城固县上元观镇外北街村,油菜面积减少31%,中药材种植大面积增加;YC61021城固县沙河营镇张家咀村,样方内油菜面积减少15.39%,出现大面积空置地;YC61026汉台区宗营镇韩塘村,油菜种植面积减少,保护地蔬菜面积增加;YC61028汉中市汉台区舒家营街道小店村,面积减少14.26%,果树面积增加。油菜面积增加样方YC61035,勉县老道寺镇纪寨村,面积增加12.36%。

    3.2? 汉中、安康两市全域解译结果

    经过对26景遥感影像信息提取,共提121 058 586个像元数,油菜种植面积为48 421 hm2,与2017年监测数据52 680 hm2相比较减少4 259 hm2,占比8.08%。其中,减少区域主要集中在汉中汉台区、南郑区、洋县、城固县,勉县略有增加;安康市共提取像元信息96 715 502个,种植面积38 684 hm2,同2017年37 992 hm2比较,增加92 hm2,基本持平。

    典型样方中油菜监测结果与全域油菜监测结果相吻合,呈减少趋势,减少幅度8%~9%左右。遥感解译误差1.64%,远远小于5%。

    4? 结束语

    利用遥感技术结合GPS地面样方技术,不仅能够及时、快速、省时地得到较大范围大宗作物的种植面积数据,更能提高遥感解译的准确度,是利用遥感技术监测大宗农作物更为理想的手段之一。

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更新时间:2025/3/21 18:44:31