[发明专利]作物长势监测方法和系统

说明书

本发明公开了一种作物长势监测方法和系统，涉及农业监测技术领域。所述方法包括：获取监测区作物的生育期；获取时间范围为生育期的当前年份遥感数据和历史遥感数据，并对所述遥感数据进行预处理，得到监测区各像元的植被指数数据；以所述生育期为时间范围，进行最大值和最小值合成，得到各像元在当前年份生育期内的植被指数最大值、在历史年份生育期内的植被指数最大值和最小值；通过计算获得在所述监测区内生育期内的最佳植被状况指数：根据所述最佳植被状况指数的数值与级别阈值范围，确定当前作物的长势情况。本发明有效地削弱了农作物生育期内不利天气条件对植被指数数值的影响，克服了作物物候期偏移对农作物长势监测结果的影响。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理和农业监测技术领域，特别涉及一种作物长势监测方法和系统。

背景技术

粮食安全问题是当今世界面临的重要问题，各国在进行粮食进出口计划的制定、粮食期货贸易的分析时，为了获得精确的数据支持，需要尽早获得作物长势数据。生育期内的作物生长形势数据往往要比在作物成熟收获之后的数据更能反应作物面积和总产量等，对可能出现的大规模的粮食短缺或盈余等提供宏观调控分析的数据依据。

目前，用于进行作物长势监测的系统都是基于遥感数据来进行监控的。其中，美国国家宇航局(NASA)于1991年发起了一个称为地球科学事业(ESE)的综合性项目，在该项目中的地球观测卫星系列(EOS)部分，有两颗重要的卫星：Terra卫星和Aqua卫星。其中，Terra卫星每天上午从北向南通过赤道，因此又被称为地球观测第一颗上午星(EOS-AM1)。Aqua卫星每天下午从南向北通过赤道，因此被称为地球观测第一颗下午星(EOS-PM1)，两颗星均为太阳同步极轨卫星，在数据采集时间上相互配合。中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer，简称MODIS)是Terra卫星和Aqua卫星上搭载的主要传感器之一，两颗星相互配合，每天可重复观测整个地球表面，得到36个波段的观测数据。MODIS自2000年4月开始正式发布数据，MODIS传感器获取的遥感数据因其在时空监测尺度上的优越性，被广泛地用于植被、土地利用状况的监测。

用于进行作物长势监测的系统大多数采用上述方式得到遥感数据，基于遥感数据的同期对比和生长过程对比的方式获知长势情况。

其中，作物长势实时监测结果只能在一个时间断面上反映作物长势，且监测结果非常容易受到作物物候变化和耕地利用状况变化(是否有作物生长，有作物生长的耕地的比率)的影响；作物长势过程监测方法弥补了作物长势实时监测方法只能反映一个较短时间内作物长势的缺点，但由于需要高时间分辨率的时间序列遥感数据，而这类数据通常空间分辨率较低，混合像元现象严重影响作物长势监测结果。而且，无论是实时监测还是生长过程监测，现有系统均未考虑年际间的物候差异对作物长势的影响。不同年份的遥感影像虽然成像时间相对一致(两年中的同一时期)，但作物所处物候期不一致，这就导致了遥感数据缺乏可比性，造成作物长势监测结果存在偏差。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种作物长势监测方法和系统，解决现有技术中由于作物物候期的年际变化造成作物长势监测结果存在偏差的问题。

为了解决前述的技术问题，本发明提供了一种作物长势的监测方法，其中，包括以下步骤：

获取监测区作物的生育期，所述生育期为从作物播种到所述作物收获的时间区间；

获取时间范围为生育期的当前年份遥感数据和历史遥感数据，并对所述遥感数据进行预处理，得到监测区各像元的植被指数数据；

以所述生育期为时间范围，对所述当前年份的植被指数数据进行最大值合成，得到各像元在当前年份生育期内的植被指数最大值；对历史植被指数数据进行最大值和最小值合成，得到各像元在历史年份生育期内的植被指数最大值和最小值；

根据以下公式，获得在所述监测区内，在生育期内的最佳植被状况指数VCIx：