[发明专利]秸秆类型快速遥感监测方法及装置

说明书

本发明提供一种秸秆类型快速遥感监测方法及装置，该方法包括：获取监测区域多光谱影像以及CHM影像；根据多光谱影像中近红外波段和红光波段，生成叠积近红秸秆指数PNISI影像；根据多光谱影像、CHM影像和PNISI影像进行二次波段组合，得到CHM‑PNISI‑多光谱影像，并根据高度阈值进行初次分割，得到第一秸秆影像和第二秸秆影像，分别分割得到多个一类对象和二类对象；根据秸秆形状阈值和PNISI阈值，对第一对象进行分类，得到成捆、成堆和直立秸秆的分类结果；基于波段阈值，对二类对象进行分类，得到碎渣秸秆和裸地的分类结果。该方法可有效避免常规分割后秸秆对象碎片化问题，提高了农田作物秸秆类型遥感监测精度和效率。

技术领域

本发明涉及农作物遥感信息处理领域，尤其涉及一种秸秆类型快速遥感监测方法及装置。

背景技术

在玉米、小麦、大豆等作物收获季后，一部分秸秆被收割离田加工再利用，大部分秸秆被农机粉碎还田平铺于土壤表面或翻耕入土，一部分秸秆被人工收割收拢成堆或成垛，还有一部分秸秆未被处理直立于田间。还田秸秆可实现保护性耕作和土壤固碳，成堆成垛秸秆在后期将会离田处理再利用，直立秸秆易被焚烧污染大气。农业、环保等相关部门对农田作物秸秆类型及分布状态十分关注，及时准确快速获取秸秆类型、分布区域和位置信息可助其实现秸秆资源高效管理、综合利用、焚烧防控等，具有重大的现实意义和应用价值。

近些年，秸秆资源管理利用及焚烧防控工作主要依靠管理和执法人员野外调查、广播宣传和现场执法等，信息化程度低、成本高昂，监测精度和效率亟待提升。低空遥感技术发展迅速，灵活机动、成本较低，可快速获取高空间分辨率遥感影像，给秸秆类型快速监测提供了新的数据来源和技术手段。目前，秸秆类型遥感监测研究比较缺乏，主要是围绕秸秆资源量、残渣覆盖度及焚烧火点监测进行了秸秆相关研究。也有一些学者对直立秸秆进行了遥感监测，但主要是基于光谱、纹理等常规遥感监测参数，准确度不高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种秸秆类型快速遥感监测方法及装置。

本发明提供一种秸秆类型快速遥感监测方法，包括：获取监测区域的多光谱影像以及作物冠层高度(Canopy Height Model，CHM)影像，其中多光谱影像中包括近红外波段、红光波段和蓝光波段光谱信息；根据所述多光谱影像中的近红外波段和红光波段的光谱信息，生成叠积近红秸秆指数PNISI影像；根据所述多光谱影像、所述CHM影像和所述PNISI影像进行二次波段组合，得到CHM-PNISI-多光谱影像；根据预设的秸秆高度阈值，对所述CHM-PNISI-多光谱影像进行初次分割，得到包括成捆、成堆和直立秸秆的第一秸秆影像，以及包括碎渣秸秆和裸地的第二秸秆影像；对所述第一秸秆影像进行分割得到多个一类对象，并对所述第二秸秆影像进行分割得到多个二类对象；根据预设的秸秆形状阈值和PNISI阈值，对所述多个第一对象进行分类，得到成捆、成堆和直立秸秆的分类结果；基于预设的波段阈值，对所述多个二类对象进行分类，得到碎渣秸秆和裸地的分类结果。

根据本发明提供的一种秸秆类型快速遥感监测方法。所述形状阈值包括面积阈值和长宽比阈值，所述高度阈值包括CHM阈值，所述波段阈值包括蓝光波段阈值。