[发明专利]一种甘蔗植期的确定方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于农业遥感监测技术领域，尤其涉及一种甘蔗植期的确定方法及系统。

背景技术

农作物空间格局反映了人类农业生产在空间范围内利用农业生产资源的状况，是了解农作物种类、结构、分布特征的重要信息，也是进行作物结构调整和优化的依据。甘蔗是重要的糖料作物和能源原料，我国的甘蔗产糖量占食糖总产的90%以上，因此，及时、准确地监测甘蔗空间格局及生长状况，对国家制定食糖相关政策、进出口计划，以及制糖企业安排生产都具有重要意义。

卫星遥感能够提供农作物在空间和时间上的分布信息，相比于传统的人工调查方法，不仅节约了大量的人力、物力，而且具有宏观、动态、及时、准确的优点。由于不同农作物类型之间的物候特征存在差异，利用多时相的遥感影像是农作物空间格局监测的主要方法之一。我国90%的甘蔗分布在华南、西南省区，该区域地物分布破碎、作物混杂严重，基于物候特征的多时相分类是区分甘蔗与其他农作物最行之有效的方法。

与水稻、小麦、玉米等农作物相比，甘蔗具有种植时间跨度大，植期多样化的特点，以雷州半岛为例，包括春植蔗、夏植蔗、秋植蔗、冬植蔗、宿根蔗5种。而且在甘蔗发展种植过程中，人们越来越重视早、中、晚熟，以及不同植期的合理搭配以实现高产高糖，然而这同时给卫星遥感甘蔗空间格局监测增加困难：同一时相，早、中、晚熟，以及不同植期的甘蔗遥感特征存在一定差异，使得应用既有的多时相监督（决策树）分类难以实现高精度的甘蔗空间分布制图。

我国南方地区多云多雨，主动微波遥感具有不受云雨影响，全天候、全天时监测的优点，已逐渐成为南方农作物监测的重要数据源。在图像分辨率不断提高的前提下，全极化已成为新一代星载SAR系统的重要工作模式之一。相比于单（双）极化SAR，全极化SAR对目标的结构特性刻画更清晰，在农作物监测上，极化特征对反应农作物生长状态的生物物理参数更敏感，基于全极化SAR数据的农作物类型识别及空间格局监测研究已成为SAR农作物监测新的发展方向。

因此，基于全极化SAR数据进行甘蔗物理结构特征的探测，并以此为依据同时应用多时相数据进行甘蔗植期的确定，是一件急待研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、快速、高精度，且有效区分甘蔗植期，为甘蔗估产提供可靠依据的甘蔗植期的确定方法及系统。

本发明是这样实现的，一种甘蔗植期的确定方法，所述方法包括以下步骤：

获取甘蔗种植区多时相全极化合成孔径雷达数据；

对所述获取到的甘蔗种植区多时相全极化合成孔径雷达数据进行配准；

将配准后的时相原始单视复数据进行极化干涉相干；

对极化干涉相干进行多视处理；

对时相的极化相干矩阵进行分解；

根据分解得到的数据来判断是否是甘蔗；

如果判断出是甘蔗，则将该点设为甘蔗样点；

基于最优相干系数及多时相相似性来判断所述甘蔗样点的甘蔗植期。

本发明的另一目的在于提供一种甘蔗植期的确定系统，所述系统包括：

获取模块，用于获取甘蔗种植区多时相全极化合成孔径雷达数据；

配准模块，用于对所述获取到的甘蔗种植区多时相全极化合成孔径雷达数据进行配准；

极化干涉相干模块，用于将配准后的时相原始单视复数据进行极化干涉相干；

多视处理模块、用于对极化干涉相干进行多视处理；

分解模块、用于对时相的极化相干矩阵进行分解；

判断模块，用于根据分解得到的数据来判断是否是甘蔗；

设置模块，用于如果判断出是甘蔗，则将该点设为甘蔗样点；

甘蔗植期判断模块，用于基于最优相干系数及多时相相似性来判断所述甘蔗样点的甘蔗植期。

在本发明中，基于多时相全极化合成孔径雷达数据进行甘蔗提取及植期估算，该方案准确地描述了甘蔗在分蘖期（4月-5月）甘蔗的生长状态及极化特征，其中的递归识别方法可有效地消除雷达噪声对农作物提取所产生的制图问题，而甘蔗植期估算方法应用两个时相的相似性特征，描述分蘖期前后甘蔗的变化，并以此来作为植期判别的依据。该方法可用于对甘蔗农作物的识别、监测及估产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的甘蔗植期的确定方法的实现流程示意图。

图2是本发明实施例提供的甘蔗植期的确定系统的结构示意图。

具体实施方式