[发明专利]基于生长盛期NMDI增减比值指数的玉米自动制图方法

说明书

本发明涉及一种基于生长盛期NMDI增减比值指数的玉米自动制图方法：逐像元建立研究区的植被指数时序数据集和NMDI时序数据集；逐像元计算农作物在每个生长周期内的EVI最大值，获取农作物生长峰值时间；依据所述农作物生长峰值时间，确定农作物生长盛期前段区间和农作物生长盛期后段区间；分别建立所述农作物生长盛期前段区间的NMDI增量指标和所述农作物生长盛期后段区间的NMDI增量指标；分别建立所述农作物生长盛期前段区间的NMDI减量指标和所述农作物生长盛期后段区间的NMDI减量指标；基于所述NMDI增量指标和NMDI减量指标，建立NMDI增减比值指数；依据所述NMDI增减比值指数进行研究区玉米制图。本发明具备自动化程度高、简单易用、鲁棒性好以及分类精度高等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于生长盛期NMDI增减比值指数的玉米自动制图方法。

背景技术

准确快速掌握农作物种植面积及其空间分布，对于确保人口大国的粮食安全至关重要。传统的农业抽样调查方法，难以突破成本高、耗时长以及无法全覆盖的局限性。遥感影像具有时效性强、覆盖范围大的特点，已在农作物面积监测中发挥着重要作用。由于不同农作物的光谱具有一定的相似性，给基于单幅或少数几幅遥感影像的分类方法带来严重的挑战。因此基于时序遥感影像的农作物面积遥感监测已成为核心发展方向。

目前基于时序遥感数据开展农作物种植面积监测方法与思想流程为，首先建立不同农作物的标准植被指数时序曲线，然后通过计算与这些不同农作物的标准植被指数时序曲线的距离或相似性，进行农作物类型判别。此类方法面临的最根本问题是：由于农作物物候、管理措施和气候条件等在不同区域范围内发生变化，导致同一种农作物的年内植被指数时序曲线可能存在非常大的差异，从而在大区域范围内很难建立不同农作物的标准植被指数时序曲线。因此，基于时序遥感影像的农作物面积遥感监测期待新的方法突破。

玉米作为第三大粮食作物，在我国农业生产中占有重要地位。快速准确获取大范围的玉米种植面积及其空间分布，对于科学预测玉米产量、确保农业可持续发展至关重要。在农作物遥感监测方面，目前相关研究仍集中在水稻和冬小麦等大宗农作物方面。在水稻遥感监测方面，目前比较有效的方法是：基于水稻移栽期的植被指数/水体指数的差值，或基于水稻特定物候期综合植被指数/水体指数设计新的指数。如在水稻移栽到抽穗这段时间内，基于水体指数变化幅度较小而植被指数变化幅度较大的特点，设计基于两者比值的水体与植被指数变化比值指数，用于水稻自动遥感提取。与水稻遥感监测类似，在冬小麦遥感监测方面，一种比较有效的方法是：综合冬小麦播种期、抽穗期以及成熟期，设计冬小麦生长前期以及生长后期的植被指数增量指标，建立冬小麦信息提取模型。

这些方法的巧妙之处在于，在特定物候期内，基于植被指数/水体指数时序曲线，发现水稻/冬小麦不同于其他农作物的独特性。这种方法与思路在大范围玉米遥感监测方面同样有效。但问题是，如何有效地从时序遥感影像中，挖掘出玉米有别于其他农作物的独特性是亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于生长盛期NMDI增减比值指数的玉米自动制图方法，具备自动化程度高、简单易用、鲁棒性好以及分类精度高等特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于生长盛期NMDI增减比值指数的玉米自动制图方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01：逐像元建立研究区的植被指数时序数据集和NMDI时序数据集；

步骤S02：逐像元计算农作物在每个生长周期内的EVI最大值，获取农作物生长峰值时间；

步骤S03：依据所述农作物生长峰值时间，确定农作物生长盛期前段区间和农作物生长盛期后段区间；

步骤S04：分别建立所述农作物生长盛期前段区间的NMDI增量指标和所述农作物生长盛期后段区间的NMDI增量指标；