[发明专利]一种农作物单产遥感估算方法、装置与系统

权利要求书

1.一种农作物单产遥感估算方法，其特征在于，包括：

基于作物遥感数据，识别作物类别；

基于所述作物类别、日照参数、气象参数和作物的植被指数时间序列，估算作物第一净生产力；其中，所述作物的植被指数时间序列是通过对按照时间顺序获取的多帧作物遥感数据的分析和处理所得；

基于所述作物第一净生产力，结合作物生长环境信息和作物生长生理生化过程参数，估算作物单产量；

其中，所述基于所述作物类别、日照参数、气象参数和作物的植被指数时间序列，估算作物第一净生产力的步骤进一步包括：

基于所述日照参数中的日照时长信息、天文辐射信息和日温差信息，计算太阳总辐射，并基于所述作物的植被指数时间序列，计算光合有效辐射吸收比；

基于所述太阳总辐射和所述光合有效辐射吸收比，计算光合有效辐射；

基于所述气象参数的温度信息、降雨信息和太阳辐射信息，确定温度/水分胁迫因子，并基于所述温度/水分胁迫因子，计算光能利用率；

基于所述作物类别、所述光合有效辐射和所述光能利用率，利用光能利用率模型CASA，估算所述作物第一净生产力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估算作物第一净生产力的步骤进一步包括：具体通过利用光能利用率模型CASA，估算所述作物第一净生产力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述作物第一净生产力，结合作物生长环境信息和作物生长生理生化过程参数，估算作物单产量的步骤进一步包括：

基于所述作物生长环境信息，初始化设定作物生长环境，并进行所述作物类别对应的作物生长过程的土壤水分模拟和作物蒸散模拟，获取包括作物TSUM参数和作物发育阶段DVS的作物生长生理生化过程参数；

基于所述作物第一净生产力和所述作物生长生理生化过程参数，估算所述作物单产量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述基于所述作物生长环境信息，初始化设定作物生长环境的步骤之前，还包括：

基于所述作物类别和所述作物生长环境信息，构建所述作物类别对应的WOFOST模型；

相应的，所述基于所述作物第一净生产力，结合作物生长环境信息和作物生长生理生化过程参数，估算作物单产量的步骤进一步包括：

分别在干物质分配、水分胁迫和养分胁迫三个层面，对所述光能利用率模型CASA和所述WOFOST模型进行模型耦合，获取耦合模型；

基于所述作物类别、所述日照参数、所述气象参数和所述作物的植被指数时间序列，利用所述耦合模型，估算所述作物单产量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于作物遥感数据，识别作物类别的步骤进一步包括：

基于所述作物遥感数据，顺次进行辐射定标、大气校正、几何校正、正射校正、影像镶嵌和影像裁剪的预处理，获取有效影像数据；

基于所述有效影像数据，顺次进行影像分割处理和人工矢量化处理，获取目标田块边界；

提取所述目标田块边界范围内影像数据的光谱反射率特征、植被指数特征和影像纹理体征，并基于所述光谱反射率特征、所述植被指数特征和所述影像纹理体征，利用基于监督的分类算法，识别所述作物类别。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述获取耦合模型的步骤之后，还包括：

采用文献资料法、农场数据搜集、田间观测和遥感反演的方式，对输入模型的所述气象参数、所述作物生长生理生化过程参数和土壤参数，相应进行农场尺度、地块尺度和像元尺度的参数标定。

7.一种农作物单产遥感估算装置，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线；

所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信，所述通信接口用于所述估算装置与模型输入参数获取或存储设备之间的信息传输；

所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6中任一所述的方法。