[发明专利]一种土地整治后农田作物生长缺陷区遥感快速诊断方法

说明书

本发明公开了一种土地整治后农田作物生长缺陷区遥感快速诊断方法，其包括：1、获取土地整治后农作物生长季的高分辨率多光谱影像；2、预处理相应的遥感影像，并结合工程施工图裁剪得到整治项目区内所有田块的遥感影像；3、计算各个田块内每个像元的归一化植被指数NDVI；4、进行空间聚类分析；5、分离低值聚类、低值异常两种类型的空间范围，并将其作为土地整治后农作物生长缺陷区。该方法可以快速便捷地实现地整治后农田作物生长缺陷区的检测，为完善土地整治的规划方案和精细后期养护管理提供依据。

技术领域

本发明涉及基于遥感的快速检测领域，具体为一种土地整治后农田作物生长缺陷区遥感 快速诊断方法。

背景技术

为提高农田生产稳定性和提高粮食生产能力，保障国家粮食安全，我国正在大规模开展 土地整治工程。根据全国土地整治规划(2016-2020年)，我国将建设4-6亿亩高标准农田， 新补充耕地2000万亩。

土地整治是一项工程密集、对生态环境扰动大的特殊活动。经过土地平整、土壤改良、 灌排沟渠建设后，一些地块耕地地力得到提升，作物长势较好，但部分地块可能因为整治工 程扰动后土体构型破坏、填埋压不实沉降、肥力短期难恢复、排水条件不良等原因，农作物 长势较差，呈现为农作物生长的缺陷区。这些缺陷区需要后期追加和补充相应的工程措施， 从而保证土地整治项目区农田产能得到全面提升。因此，识别土地整治后农田作物生长缺陷 区十分必要。

一般而言，土地整治要求监理或验收单位对土地整治工程质量、耕地地力进行检测。现 行的检测方法主要是采用现场查验的方法，即在土地整治后现场布点采集作物长势、产量数 据，然后通过比较分析来识别土地整治的有效性和耕地产能。近年也有一些单位尝试开发流 动性检测车，例如专利一种适用于土地整治工程的流动检测车，专利公开号：CN203666474U； 现场调查系统，例如一种土地整治工程实地调查系统，专利公开号：CN104731924A；来实现 土地整治各项工程的检测。从现有的技术来看，还存在以下缺点：(1)效率低，通过现场查 验、取样调查、统计分析需要大量的时间，在技术上很难保障农作物生长缺陷区的及时发现 和再整治；(2)成本高，田间实地查验时需要耗费大量的人力、财力，为土地整治工程和后 期管护增加了额外的成本；(3)缺乏空间可视化，在土地整治后，需要识别农田作物生长缺 陷区的空间范围和位置，制备相关图件，供二次土地整治参考，但传统方法难以提供有空间 显示功能的图件。

发明内容

本发明旨在提供一种基于遥感和空间统计的土地整治后农田作物生长缺陷区遥感快速诊 断方法，提供准确、可靠、可利用性较好的检测成果。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种土地整治后农田作物生长缺陷区遥感 快速诊断方法，包括以下步骤：

步骤1)在土地整治后的农作物生长季内，获取覆盖土地整治区的基于卫星、航空摄影或 无人机的高分辨率多光谱遥感影像；

步骤2)预处理所述遥感影像，包括对遥感影像进行大气校正和几何配准，将土地整治项 目区的工程施工图与预处理后的遥感影像叠加在一起，然后利用工程施工图中的所有田块边 界对预处理后的遥感影像进行裁剪，得到土地整治项目区内所有田块的遥感影像；

步骤3)计算所有田块内每个像元的归一化植被指数NDVI，NDVI是近红外与红色通道反 射比值的一种变化形式，是农作物生长状况的最佳指示因子，计算公式为：

NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)

式中，NIR代表遥感影像近红外波段的反射率，R代表红光波段的反射率，NDVI取值范围 在-1到1之间，NDVI值越高，表明农作物生长状况越好；在ENVI即The Environmentfor Visualizing Images软件中采用band math功能实现对各个田块每个像元的NDVI值；