[发明专利]一种紧致极化水稻制图的方法及系统

说明书

本申请公开一种紧致极化水稻制图的方法及系统，该方法包括：获取雷达数据源；规划所述样本田的属性特征数据的采集；接收所述样本田的属性特征数据均分为训练样本数据和验证样本数据；提取所述雷达数据源的特征参数预处理参数；得到所述样本田的响应值；计算所述样本中每个预处理参数所支持向量机的个数、并对所述预处理参数进行序列遍历搜寻得到多时相优选特征参数；对所述训练样本数据中的多时相优选特征参数进行支持向量机分类，建立优选参数建立决策树得到样本田分类结果；对所述样本田分类结果进行分类精度评价得到所述样本田的紧致极化水稻制图。本发明不需要通过大量人力去实地规划、区分，极大地节省了人力成本。

技术领域

本发明涉及利用遥感数据进行水稻不同种类和种植方式精细分类的技术 领域，更具体地，涉及一种紧致极化水稻制图的方法及系统。

背景技术

水稻是世界三大粮食作物之一，为我国一半以上人口的粮食来源。随 着农业科学技术的发展，水稻种类和种植方式日益丰富，然而，种类和种 植方式的不同会导致水稻长势、产量存在一定的差异。传统的水稻制图(区 分水稻非水稻)已经难以满足高精度农业应用的需求。因此，实现水稻精 细制图，识别与区分不同水稻品种与种植方式为水稻长势监测与估产提供 更精准的基础信息，对于推动精细农业发展具有重要的意义。

紧致极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)是一种 新型成像雷达系统，它发射一种极化波，接收两种正交极化波，有效降低 了雷达系统复杂度与能耗，缩小了传感器体积，已成为新一代对地观测雷 达系统的重要发展趋势之一。与全极化雷达相比，紧致极化SAR不仅能够 在一定程度上保持丰富的极化信息，还能实现更大的幅宽与入射角范围， 此外还具有自定标、交叉验证等优势。2012年4月，第一颗具有紧致极化 测量能力的对地观测雷达卫星RISAT-1发射成功。2014年发射的日本 ALOS-2卫星也把紧致极化作为实验数据模式。未来几年，加拿大、阿根廷、 美国还将发射具有紧致极化观测模式的雷达卫星。随着对地观测紧致极化 SAR系统的日益丰富，开展基于紧致极化SAR数据的应用关键技术研究显 得尤为迫切。

近年来，紧致极化SAR一直是国际雷达遥感领域的研究热点，其相关 研究主要集中在三个方面，一是紧致极化SAR系统发射接收模式研究。目 前，紧致极化SAR主要有π/4模式、双圆模式(Dual Circular Polarimetric， DCP)、圆发线收模式(Circular Transimitand Linear Receive，CTLR)三 种收发模式，其中，CTLR模式不仅受电离层干扰较小，而且受加性噪声 和串扰影响也相对较小，因此系统更加稳健，已成为目前紧致极化SAR卫 星最常采用的收发模式。二是基于全极化雷达数据的紧致极化SAR数据模 拟与伪极化雷达数据(Pseudo-Quad-Pol，PQ)重建方法研究。在此基础上 发展了相应的极化分析方法，以评价紧致极化SAR数据对极化信息的保持 程度。三是基于紧致极化SAR数据的应用研究。近年来基于紧致极化SAR 模拟数据开展了一系列应用研究，包括信息提取、作物分类识别、森林参数反演、船舶检测、海冰和海洋溢油等。虽然目前基于紧致极化SAR的应 用研究覆盖面很广，但还不够深入，以农业应用为例，大多数研究都集中 在简单的作物制图上，对作物品种和种植方式差异的区分研究不足，而且 缺少具有较高鲁棒性的信息提取算法。