[发明专利]基于卫星数据的湿渍害胁迫下油菜产量损失遥感定量评估方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星数据的湿渍害胁迫下油菜产量损失遥感定量评估方法，包括：开展地块尺度油菜湿渍害田间试验，获取不同品种、不同发育期、不同湿渍害处理的地面油菜产量数据；获取高空间分辨率的卫星影像数据，并进行预处理；计算油菜湿渍害产量损失率和湿渍害胁迫下植被指数变化率；分析湿渍害胁迫下的油菜产量、减产率与植被指数及其变化率的相关习惯；利用多元回归方法建立湿渍害胁迫下地块尺度油菜减产遥感定量估算模型，并进行精度检验。该成果可以用于为农户油菜田间水肥精准管理提供服务、为保险公司开展灾害损失评估和定损提供依据。

技术领域

本发明涉及光学遥感数据处理的技术领域，具体涉及一种基于卫星数据的湿渍害胁迫下油菜产量损失遥感定量评估方法。

背景技术

长期以来，由于高空间分辨率卫星对不同地物辨别能力强、空间分辨率高、信息精准等特性，有关高分辨率遥感卫星技术及其应用都涉及到国家安全，属于国家的高度机密，多用于获取敌国经济状况、军事情报、空间地理数据等。直至1999美国成功发射了第一颗商业高分辨率遥感卫星Ikonos，才开启了高空间分辨率卫星的新时代(金飞，2013)。高空间分辨率卫星所带来的巨大军事优势和经济效益引发了各国的高度重视，各国相继出台相关政策支持高空间分辨率商业遥感卫星发展，促进了这一技术与应用的飞速发展。迄今为止，美国是世界上卫星应用在军事、工业以及遥感产业的主导者，中、欧、以、印、日等其他国的商业遥感卫星产业也形成了一定竞争力。

美国是高空间分辨率卫星最早投入商业化应用的国家，自1999年以来，已经发射的高空间分辨率商业卫星有：Ikonos(1999)、QuickBird(2001)、OrbView-3(2003)、GeoEye-1(2008)、Worldview-1(2007)、Worldview-2(2009)、Worldview-3(2014)、Worldview-4(2016)。Ikonos卫星由美国成像公司成功发射，是世界上第一颗提供高空间分辨率卫星影像的商业遥感卫星，其全色波段的空间分辨率为0.82m，多光谱波段的空间分辨率为3.2m，重访周期为3天(朱光良，2004)。GeoEye-1卫星是Ikonos的后续卫星，由地球眼公司(当时名为轨道图像公司)研制的，于2008年9月16日在加利福尼亚范登堡空军基地发射成功的商业高空间分辨率对地成像卫星，该卫星携带高空间分辨率的CCD相机，其全色波段范围为450～800nm，多光谱波段范围为450～920nm，重访周期为3天(或更短)，能更好地满足国防、国土安全、能源、城市规划、农业、自然资源和环境监测等领域的要求，是继Ikonos和Quickbird之后的高分辨率卫星最佳选择之一(张柯南等，2010)。QuickBird卫星由美国数字地球公司发射，其成像方式为推扫式成像，条宽为16.5Km，重访周期为3天(赵登蓉等，2009)。OrbView-3卫星全色分辨率为l米，多光谱分辨率为4米，重访周期为3天，可用于资源探测、农渔业和军事等用途(赵秋艳，2000)。Worldview系列卫星由数字地球(DigitalGlobe)公司研制，大幅度提高了卫星成像精度。Worldview-1卫星采用BCP-5000卫星平台，可以单轨立体成像，卫星重访周期1.7天，但Worldview-1卫星仅能提供分辨率为0.45m的全色成像(范宁等，2014)。Worldview-2卫星是数字地球公司在2009年10月8日发射的一颗高空间分辨率商业卫星，在770Km高度的太阳同步轨道运行，除具备高空间分辨率遥感影像通常具有的4个标准波段外，还新增了4个波段，分别为：海岸波段、黄色波段、红边波段和近红外2波段(赵莹等，2014)。Worldview-3卫星，其总光谱波段数量达到28个，与Worldview-2卫星的8个多光谱谱段相比，Worldview-3卫星额外增加了8个短波红外波段和12个云、气溶胶、水汽和冰雪波段(李国元等，2015)。Worldview-4卫星(前身为Geoeye-2卫星)于2016年11月11日在美国加利福尼亚范登堡空军基地成功发射。与2014年发射的WorldView-3卫星相比，WorldView-4除继承WorldView-3的高光学解析度与高几何精度外，还能在更短的时间内获取影像质量，也让拍摄面积更广，每天能采集影像的范围多达680000Km²。