[发明专利]一种基于CDL数据的美国农作物面积遥感抽样估算方法

说明书

本发明属于农业遥感技术领域，提供一种基于CDL数据的美国农作物面积遥感抽样估算方法，可以得到美国作物面积总量用于相关部门的决策与研究。本发明以冬小麦为例，技术要点包括：第一步，确定抽样调查的目标为美国冬小麦；第二步，参考上一年CDL中冬小麦的空间分布构建40km×40km抽样框；第三步，分层随机抽样设计(面积规模做分层标志，累计频数直方图法分层，奈曼分配法分配样本)；第四步，编程订购样本影像与解译；第五步，结果估算。

【技术领域】

本发明涉及导航遥感领域，是一种抽样估算方法，以上一年美国CDL数据建立抽样框和设计分层抽样方案实现农作物面积监测。

【背景技术】

在全球一体化进程中，保障国家粮食安全的压力持续增大，国际农产品贸易形势复杂而严峻，全球农业遥感监测日趋重要，美国和欧盟在全球农业遥感监测中处于领先地位，他们都在自主遥感数据源研究与应用的基础上，实现了全球农业遥感监测，取得巨大经济效益。仅美国农业部外国农业局(USDA-FAS)负责的国外农作物遥感面积估算和估产，每年为美国在世界粮食贸易市场中获益达5亿-18亿美元。我国由于缺乏基于自主卫星数据源的支撑，尚未建立业务化运行的国外重点地区农业遥感监测技术方法，不能及时监测国外重点地区主要农作物面积种植情况。随着资源一号02C卫星(简称ZY-102C)、资源三号卫星及一系列后续国产卫星的先后发射，国产卫星正逐渐可以保证抽样要求的遥感数据，完成国外重点地区的农作物面积监测。由于美国冬小麦的在全球粮食贸易中具有重要地位，加上美国CDL等数据(含冬小麦历年空间分布情况和耕地分布)可以从互联网下载，因此本专利提出的问题是如何应用自主遥感数据监测美国冬小麦面积，也为其他作物的监测提供参考方法。

美国小麦生产概况：小麦总面积33994万亩，其中冬小麦25374万亩，春小麦7284万亩，杜兰小麦1335万亩。冬小麦占全部小麦播种面积的74.64％。(来自美国农业部2012年6月29日发布的报告)。

本项专利技术调查的冬小麦包括：硬红冬麦(Hard Red Winter)、软红冬麦(SoftRed Winter)、硬白麦(White Winter)、黑麦(Rye)、黑小麦(Triticale)。(据2012CDL数据：黑麦和黑小麦占冬小麦的1.7％)

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于，设计一套基于CDL数据的美国农作物面积抽样调查方案，需要设计的内容有：抽样总体、样本量大小、抽样单元大小、分层标志、抽样方法、样本量分配方法。

该方案利用上一年CDL数据中构建抽样框，利用每一个抽样单元上的面积规模做分层标志，按最小样本量计算公式计算样本量，抽样单元大小是40km×40km，分层标志是每个抽样单元上的作物面积规模，采用分层随机抽样方法，样本量分配按奈曼分配法。

【附图说明】

图1美国冬小麦面积遥感抽样调查技术路线图

图2美国抽样框和抽选样本示意图

图3美国冬小麦抽样监测示意图

【具体实施方式】

下面结合附图说明具体实施方式，图1为本专利的技术路线图，按实施流程是确定抽样调查目标、构建基于CDL的抽样框，设计分层抽样方法，获取样本与解译，结果估算与验证。

1.确定遥感抽样调查目标

抽样调查的目标是美国本土境内的冬小麦面积。

2.基于CDL的抽样框建设

图2为美国抽样框和抽选样本示意图，抽样单元总数N=4104，大小40km×40km。