專利名稱：一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據(M0DIS數據)提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，屬于衛(wèi)星遙感農業(yè)技術領域。
背景技術：
遙感技術以其獲取數據客觀、準確、及時等特點成為農業(yè)資源調查、農作物長勢監(jiān)測的工具。利用遙感技術獲取冬小麥種植面積可以節(jié)約人力物力的投入，提高數據的準確
性。 冬小麥面積提取的關鍵是數據源及時相的選擇。20世紀90年代利用美國國家海洋和大氣管理局的第三代實用氣象觀測衛(wèi)星(Ν0ΑΑ衛(wèi)星)，求得冬小麥種植面積。由于我國人多地少、種植結構復雜，NOAA空間分辨率相對較低，導致了冬小麥種植面積提取精度不高。進入21世紀，隨著糧食戰(zhàn)略地位的提高，部分地區(qū)采用了空間分辨率較高的專題制圖儀數據(TM數據)、法國的地球觀測衛(wèi)星(SPOT衛(wèi)星)數據提取冬小麥種植面積。提取方法有目視解譯、監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類和基于波譜庫的純像元識別。雖然影像空間分辨率的提高及影像處理技術的改善使得冬小麥種植面積提取精度達到了 90%以上，但是由于影像時間分辨率低，受天氣影響較大，而且費用較高，只能在較小范圍應用，不適于大范圍的冬小麥種植面積調查。與Ν0ΑΑ、TM相比，MODIS數據具有較高的時間分辨率，中等的空間分辨率。利用 MODIS數據提取冬小麥種植面積，主要采用多時相比較的方法，提取時間最早在4月拔節(jié)期，提取精度隨著提取時間的推遲、所獲信息量的增加而增高。根據冬小麥的種植、生長情況，探討一種精度較高的、在生育前期即可獲取種植面積的方法。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據(M0DIS數據)提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，以實現在冬小麥生育前期即可大范圍高精度的獲取冬小麥種植面積，為黃淮平原區(qū)冬小麥農業(yè)資源調查、農作物長勢監(jiān)測提供準確的決策依據。術語解釋MODIS數據中分辨率成像光譜儀數據。MODIS全稱Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer。NOAA衛(wèi)星美國國家海洋和大氣管理局第三代實用氣象觀測衛(wèi)星。NOAA全稱 National Oceanic and Atmospheric Administration，即美國國家海洋和大氣管理局。TM數據專題制圖儀數據。TM全稱Thematic Mapper，即專題制圖儀。SPOT衛(wèi)星是法國空間研究中心(CNES)研制的一種地球觀測衛(wèi)星系統。SPOT系法文 Systeme Probatoired’ Observation dela Tarre 的縮寫，即地球觀測系統。
冬小麥種植制度冬小麥主產區(qū)中冬小麥與前后巷作物的種植結構和組合方式。 黃淮平原冬小麥種植區(qū)是中國的主要產麥區(qū)。全區(qū)年積溫4000 5000°C，年降水量500 1000毫米，熱量資源可滿足小麥、玉米或小麥、水稻兩熟需要。種植制度包括機播冬小麥一玉米和人工撒播冬小麥一水稻兩種，即發(fā)明內容中所提到的兩種種植制度，兩種種植制度下的小麥分別簡稱機播冬小麥、稻巷麥。MYD09Q1數據由MODIS數據加工獲得的250m地表反射率8天合成產品。NDVI值歸一化植被指數，又稱標準化植被指數，全稱Normalized Difference Vegetation Index, Index,它是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子， 與植被分布密度呈線性相關。歸一化植被指數(NDVI)是近紅外與紅色通道反射率比值 (SR=NIR/RED)的一種變換形式，NDVI= (NIR-R) / (NIR+R)。
ENVI軟件是一個完整的遙感圖像處理平臺，其軟件處理技術覆蓋了圖像數據的輸入/輸出、圖像定標、圖像增強、糾正、正射校正、鑲嵌、數據融合以及各種變換、信息提取、圖像分類、基于知識的決策樹分類、與GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷達數據處理、 三維立體顯示分析。ArcGIS軟件是一個用于構建集中管理、支持多用戶的企業(yè)級GIS應用的平臺。 ArcGIS Server提供了豐富的GIS功能，例如地圖、定位器和用在中央服務器應用中的軟件對象。亞爾勃斯(Albers)投影又名“正軸等積割圓錐投影”，“雙標準緯線等積圓錐投影”。圓錐投影的一種。為阿伯斯(Albers)擬定，故名。緯線為同心圓弧，經線為圓的半徑， 經線夾角與相應的經差成正比。兩條割緯線投影后無任何變形。投影區(qū)域面積保持與實地相等。本發(fā)明的技術方案如下一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，包括利用計算機，按以下步驟進行(I)數據獲取10月下旬進行機播冬小麥、稻茬麥及同期地物樣本GPS定位，獲取I月中旬、4月中旬、9月中旬、10月中旬、12月中旬5期MYD09Q1數據，對數據進行投影轉換，計算NDVI 值，提取定位點數據，在EXCEL中打開，并求各類地物平均值；(2)機播冬小麥種植面積提取在時間序列上制作機播冬小麥及同期地物樣本的9月中旬、10月中旬、12月中旬3 期的NDVI折線圖，分析機播冬小麥NDVI折線區(qū)別于同期地物的特征，在ENVI軟件中建立分類決策樹，設定提取域值，并對面積提取結果進行檢驗，提取精度大于90%時，最終確立決策樹；機播冬小麥提取面積記為SI，將SI保存為矢量文件；(3)稻茬麥種植面積提取應用Arcgis軟件，建立黃淮平原稻茬麥種植區(qū)矢量圖，在ENVI軟件中，建立稻茬麥種植區(qū)掩膜及機播冬小麥提取面積SI掩膜；對I月中旬、4月中旬、9月中旬3期NDVI數據應用所建立的兩個掩膜，獲得稻茬麥種植區(qū)3期NDVI數據；利用EXCEL，在時間序列上制作稻茬麥及同期易干擾地物溫室蔬菜、大蒜樣本的I 月中旬、4月中旬、9月中旬3期的NDVI折線圖，分析稻茬麥NDVI折線區(qū)別于溫室蔬菜、大蒜的特征，在ENVI軟件中建立分類決策樹，設定提取域值，并對面積提取結果進行檢驗，提取精度大于90%時，最終確立決策樹；應用決策樹，稻茬麥提取面積記為S2，將S2保存為矢量文件；(4)將兩種種植模式下冬小麥面積，即機播冬小麥的種植面積SI和稻茬麥的種植面積S2合并，獲得冬小麥種植面積S=S1+S2。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中的樣本GPS定位是采用手持式GPS。所述手持式GPS的型號為麥哲倫600。MODIS數據空間分辨率為250m*250m，為了保證像元的純正性， 定位點應位于至少750m*750m同種地物范圍中心。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟⑴中的MYD09Q1數據，由MODIS數據共享平臺 ftp://e4ftl01u. ecs. nasa. gov/ 下載；利用 ENVI 軟件進行投影轉換，選擇 Map>Convert Map Projection,根據MODIS數據自身的特點，選用亞爾勃斯(Albers)投影，采用WGS-84坐標系。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中的求取NDVI值，在ENVI軟件中，選擇 Spectral>Spectral Math。在 Spectral Math 對話框中的 Enter an expression 文本框里，鍵入(S2-S1)/(S2+S1)然后將波譜值賦給變量SI、S2 ;點擊OK繼續(xù)，出現Variable to Spectra Pairings 對話框，在 Variables used in expression 文本框中，選擇 SI-[undefined]點擊Map Variable to Inp ut File,彈出 Spectra Math Input File對話框,在Select Input File文本框中選擇所需文件，點擊Spectral Subset按鈕,選擇Warp (Sur Refl BOl )，連續(xù)點擊兩次0K，完成變量SI的賦值，同時回到Variable to Spectral Pairings對話框，進行同樣操作，將Warp (Sur Refl B02)賦給變量S2 ;賦值完畢，選擇結果文件保存路徑，點擊OK開始計算。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中的提取定位點NDVI值，在ENVI中打開計算生成的 NDVI 文件,選擇 Basic Tools>Region of Interest) ROI Tool ;將出現 ROI Tool 對話框，選擇 R0I_Type>Point>Input Points from ASCII,打開 Enter ASCII Points Filename對話框,選擇機播冬小麥樣本定位點文件,打開Input ASCII File對話框,選擇 Geographic Lat/Lon點擊0K,返回到ROI Tool對話框，選擇剛定義的感興趣區(qū)Region#l, 選擇File>0utput ROIs to ASCII,打開 Select Input File for ROI data,選擇NDVI 文件， 點擊 OK,打開 Output ROIs to ASCII Parameters,在 Select ROIs to Output 文本框中選擇感興趣區(qū)Region#l,選擇文件保存路徑并輸出。返回ROI Tool對話框，點擊New Region, 依次定義新的感興趣區(qū)，導出各類地物定位點NDVI值。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中機播冬小麥種植面積提取決策樹的建立，主要依據EXCEL表中所繪制的各類地物3個時期的NDVI折線特征，折線中機播冬小麥NDVI值， 9月中旬的NDVI值>12月中旬的NDVI值>10月中旬的NDVI值，并且9月中旬的NDVI值 >a,需要說明的是受氣候影響，每年9月中旬的NDVI值會發(fā)生一定的變化，因此a的取值不是固定的，需要根據每年的定位點數據進行修正；在ENVI中，打開9月中旬、10月中旬、 12 月中旬 3 期 NDVI 數據，在 ENVI 主菜單中，選擇 Classification>Decision Tree>Build New Decision Tree,出現 ENVI Decision Tree 窗口，點擊 Node 按鈕,并在 Edit Decision Tree Properties對話框中輸入節(jié)點名稱Node I和表達式bl gt b2 gt b3,點擊OK,出現 Variable/File Pairings對話框，點擊{bl}選擇9月中旬NDVI文件，點擊0K,依次將12月中旬NDVI文件賦值給變量b2，將10月中旬NDVI文件賦值給變量b3。返回ENVI Decision Tree窗口，右鍵點擊Class I按鈕,選擇Add Children添加新節(jié)點，點擊新節(jié)點，輸入bl gt a, a值根據EXCEL表地物特征折線分析結果獲得，點擊0K，在ENVI Decision Tree窗口中，選擇 Options>Execute,出現 Decision Tree Execution Parameters 對話框，選擇保存結果文件路徑，點擊OK運行。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中的面積提取結果檢驗，在ENVI中，將機播冬小麥定位點數據導入，導出定位點提取結果，提取精度大于90%時，即可確定決策樹為機播冬小麥種植面積提取決策樹。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(3)中應用Arcgis軟件，建立黃淮平原區(qū)稻茬麥矢量圖，首先調查黃淮平原區(qū)稻茬麥的分布情況，精確到村；應用Arcgis軟件，在I :25萬中國行政區(qū)空間圖上，標注調查區(qū)域；在Arcgis軟件中，拓撲標注區(qū)域形成黃淮平原稻茬麥
矢量圖。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(3)在ENVI軟件中，裁取稻茬麥種植區(qū)域為研究區(qū)， 在ENVI軟件中打開稻茬麥種植區(qū)矢量圖及SI矢量圖，選擇Basic Tools>Masking>Build Mask,選擇要建立掩膜的窗口，打開Mask Definition對話框，在Selected Attributes for Mask文本框選擇稻茬麥種植區(qū)矢量文件，選擇結果保存方式，點擊Apply運行獲得掩膜文件Maskl，同樣步驟獲得SI矢量圖的掩膜文件M ask2 ;應用掩膜，Basic Tools>Masking>Apply Mask,打開 Apply Mask Input File 選擇需要掩膜的 NDVI 數據文件，應用掩膜的同時，將數據裁剪為更小的稻茬麥種植區(qū)范圍，點擊Spatial Subset打開 Select Spatial Subset對話框，選擇 Subset using>R0I/EVF,打開 Subset Image by ROI/ EVF,選擇稻巷麥種植區(qū)矢量文件,連續(xù)兩次點擊OK,返回Apply Mask Input File對話框， 點擊 Select Mask Band,選擇 Maskl,連續(xù)兩次點擊 OK,打開 Apply Mask Parameters 對話框，設置Mask Value為1，選擇結果保存方式，點擊OK運行；對運行結果應用Mask2掩膜， 設置Mask Value為O,保存運行結果。根據本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(3)中稻茬麥面積提取，(4月中旬的NDVI值-I月中旬的NDVI值)>b，I月中旬的NDVI值〉c，9月中旬的NDVI值>a。a同步驟(2)，b、c取值不是固定的，需要根據每年的定位點數據進行修正。本發(fā)明的優(yōu)勢在于本發(fā)明利用免費的中等空間分辨率、高等時間分辨率的MODIS影像，解決了冬小麥提取過程中大蒜、溫室蔬菜的干擾問題，在12月中下旬即可獲取冬小麥種植面積的數據，比利用拔節(jié)期冬小麥NDVI值的方法獲取結果提前4個月，且精度超過90%，能夠滿足大區(qū)域內數據獲取的要求。


圖I是本發(fā)明所述方法的流程框圖；圖2是實施例I中步驟(2)的6類地物3個時期NDVI折線圖；圖3是實施例I中步驟(3)的3個時期溫室蔬菜、稻茬麥、大蒜NDVI折線圖；圖4是實施例I中步驟(3)的稻茬麥種植面積提取圖，其中黑色斑點區(qū)域為提取出的稻巷麥種植區(qū)；
圖5是實施例I中步驟(4)的山東省冬小麥的種植面積提取圖，其中黑色斑點區(qū)域為山東省冬小麥種植區(qū)。
具體實施例方式下面結合實施例進一步對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。實施例I、以山東省冬小麥為例如圖1-5所示。—種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，包括步驟如下(I)數據獲取山東省冬小麥10月中下旬播種，12月上中旬分蘗，由于10月中下旬部分溫室蔬菜處于移栽期，12月緩苗后蔬菜迅速生長，NDVI值變化類似冬小麥，影響了冬小麥面積的提取精度。山東省也是大蒜的主產地，大蒜于9月下旬至10月上旬播種，冬季的生長狀態(tài)與冬 小麥極為相似，是冬小麥面積提取的重要障礙因素。為了排除溫室蔬菜和大蒜的干擾，2008年10月下旬，對山東省機播冬小麥、稻茬麥、溫室蔬菜、大蒜、村莊、裸露棉花田、樹木7類地物進行284點GPS定位，其中機播冬小麥 145個,稻巷麥16個；WMODIS數據共享平臺ftp://e4ftl01u. ecs. nasa. gov/,獲取研究定位點2008年I月中旬、4月中旬、9月中旬、10月中旬、12月中旬5期MYD09Q1數據，對數據進行投影轉換，求取NDVI值，提取各類地物樣本定位點5期NDVI值；(2)機播冬小麥種植面積提取求機播冬小麥、溫室蔬菜、大蒜、村莊、裸露棉花田、樹木6類地物9月中旬、10月中旬、12月中旬3個時期的NDVI平均值，繪制折線圖(參見圖2);棉花、村莊、樹木的NDVI 值隨著季節(jié)的推移逐漸降低，冬小麥、溫室蔬菜、大蒜地塊的NDVI值9月中旬較高，此時冬小麥、大蒜地塊多種植玉米，蔬菜種植區(qū)的溫室內仍種植蔬菜；由于大蒜收獲期在5月下旬早于冬小麥，收獲后一般播種早熟玉米，玉米的收獲期在9月中下旬；冬小麥在6月中旬左右收獲，收獲后播種玉米，9月中旬玉米處于灌漿期，因此冬小麥地塊的NDVI值要高于大蒜地塊。至10月中旬，玉米收獲，冬小麥開始播種，大蒜于9月下旬至10月上旬播種，出苗早于冬小麥，溫室蔬菜采用移栽方式，生長條件好，生物量增加較快，因此此時期的NDVI值溫室蔬菜高于大蒜高于冬小麥。到12月中旬，冬小麥處于分蘗期，出現冬前生長高峰，大蒜、 溫室蔬菜的生物量都繼續(xù)增加，NDVI均高于10月中旬，低于9月中旬。樹木、棉花、村莊的 NDVI值從9月中旬至12月中旬持續(xù)降低；基于上述分析，建立機播冬小麥種植面積提取的判識條件=NDVI值，9月中旬>12月中旬>10月中旬，并且9月中旬>0. 5。應用ENVI軟件，建立判識決策樹，提取山東省2008-2009年度的機播冬小麥種植面積SI，將SI保存為矢量文件。對145個機播冬小麥定位點判識結果進行檢驗，其中有138 個點被正確判識，7個點被判成它類。判識精度為95. 17%。(3)稻茬麥種植面積的提取受地理環(huán)境及氣候因素的影響，稻茬麥是山東省沿黃流域、南四湖周邊的傳統耕作模式，因此稻茬麥的生長地點較為固定，根據統計年鑒，在Arcgis軟件中建立山東省水稻種植區(qū)矢量圖。然后在ENV軟件I中，建立稻茬麥種植區(qū)掩膜。
I月冬小麥進入越冬期后至返青拔節(jié)，生長狀況主要受氣溫影響，稻茬麥與機播冬小麥長勢相近，可以利用4月中旬拔節(jié)期與I月中旬越冬期NDVI值急劇增加的特點建立冬小麥提取條件，為了排除機播冬小麥部分，需建立并應用機播冬小麥提取面積SI的掩膜。I月至4月，溫室蔬菜、大蒜的 生長狀態(tài)與稻茬麥類似，因此考慮排除溫室蔬菜與大蒜的干擾。對I月中旬、4月中旬、9月中旬3期NDVI數據應用所建立的兩個掩膜，獲得稻茬麥種植區(qū)3期NDVI數據。分析稻茬麥、溫室蔬菜、大蒜3類地物NDVI特征，繪制折線圖(參見圖3)，建立稻茬麥種植面積提取的判識條件利用2008年NDVI值，(4月中旬的NDVI值-I 月中旬的NDVI值)>0. 19，I月中旬的NDVI值>0. 3，9月中旬的NDVI值>0. 5，提取水稻種植區(qū)2007-2008年度稻茬麥的種植面積S2 (參見圖4)，將S2保存為矢量文件，經檢驗16個稻茬麥均被提取，提取精度100%。(4)全部冬小麥種植面積的獲取將利用2008年9月、10月、12月提取的2008-2009年度的機播冬小麥種植面積 SI，與利用2008年I月、4月、9月提取的2007-2008年度稻茬麥的種植面積S2合并，求得 2008-2009年度山東省冬小麥的種植面積為6721萬畝(參見圖5)?？偩葹?5. 65%。
權利要求
1.一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，其包括步驟如下 (1)數據獲取 10月下旬進行機播冬小麥、稻茬麥及同期地物樣本GPS定位，獲取I月中旬、4月中旬、9月中旬、10月中旬、12月中旬5期MYD09Q1數據，對數據進行投影轉換，計算NDVI值，提取定位點數據，在EXCEL中打開，并求各類地物平均值； (2)機播冬小麥種植面積提取 在時間序列上制作機播冬小麥及同期地物樣本的9月中旬、10月中旬、12月中旬3期的NDVI折線圖，分析機播冬小麥NDVI折線區(qū)別于同期地物的特征，在ENVI軟件中建立分類決策樹，設定提取域值，并對面積提取結果進行檢驗，提取精度大于90%時，最終確立決策樹；機播冬小麥提取面積記為SI，將SI保存為矢量文件； (3)稻茬麥種植面積提取 應用Arcgis軟件，建立黃淮平原稻茬麥種植區(qū)矢量圖，在ENVI軟件中，建立稻茬麥種植區(qū)掩膜及機播冬小麥提取面積SI掩膜；對I月中旬、4月中旬、9月中旬3期NDVI數據應用所建立的兩個掩膜，獲得稻茬麥種植區(qū)3期NDVI數據； 利用EXCEL，在時間序列上制作稻茬麥及同期易干擾地物溫室蔬菜、大蒜樣本的I月中旬、4月中旬、9月中旬3期的NDVI折線圖，分析稻茬麥NDVI折線區(qū)別于溫室蔬菜、大蒜的特征，在ENVI軟件中建立分類決策樹，設定提取域值，并對面積提取結果進行檢驗，提取精度大于90%時，最終確立決策樹；應用決策樹，稻茬麥提取面積記為S2，將S2保存為矢量文件; (4)將兩種種植模式下冬小麥面積，即機播冬小麥的種植面積SI和稻茬麥的種植面積S2合并，獲得冬小麥種植面積S=S1+S2。
2.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的樣本GPS定位是采用手持式GPS。
3.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的MYD09Q1數據，由MODIS數據共享平臺ftp://e4ftl01u. ecs. nasa. gov/下載；利用ENVI軟件進行投影轉換,選擇Map>Convert Map Pro jection,根據MODIS數據自身的特點，選用亞爾勃斯(Albers)投影，采用WGS-84坐標系。
4.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的求取 NDVI 值,在 ENVI 軟件中，選擇 Spectral>Spectral Math ;在 SpectralMath對話框中的Enter an expression文本框里,鍵入(S2-S1) / (S2+S1)然后將波譜值賦給變量 SI、S2 ;點擊 OK 繼續(xù)，出現 Variable to Spectra Pairings 對話框,在 Variablesused in expression 文本框中，選擇 Sl_[undefined]點擊 Map Variable to Input File,彈出Spectra Math Input File對話框,在Select Input File文本框中選擇所需文件，點擊Spectral Subset按鈕,選擇Warp (Sur Refl BOl),連續(xù)點擊兩次0K,完成變量SI的賦值，同時回到Variable to Spectral Pairings對話框,進行同樣操作，將Warp (Sur ReflB02)賦給變量S2 ;賦值完畢，選擇結果文件保存路徑，點擊OK開始計算。
5.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(I)中的提取定位點NDVI值，在ENVI中打開計算生成的NDVI文件，選擇 Basic Tools>Region of Interest) ROI Tool ;將出現 ROI Tool 對話框，選擇R0I-Type>Point>Input Points from ASCII,打開Enter ASCII Points Filename對話框，選擇機播冬小麥樣本定位點文件，打開Input ASCII File對話框,選擇Geographic Lat/Lon點擊OK,返回到ROITooI對話框，選擇剛定義的感興趣區(qū)Region#l,選擇File>OutputROIs to ASCII,打開 Select Input File for ROI data,選擇 NDVI 文件，點擊 OK,打開Output ROIs to ASCII Parameters,在 Select ROIs to Output 文本框中選擇感興趣區(qū)Region#l,選擇文件保存路徑并輸出；返回ROI Tool對話框，點擊New Region,依次定義新的感興趣區(qū)，導出各類地物定位點NDVI值。
6.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(2)中機播冬小麥種植面積提取決策樹的建立，依據EXCEL表中所繪制的各類地物3個時期的NDVI折線特征，折線中機播冬小麥NDVI值，9月中旬的NDVI值>12月中旬的NDVI值>10月中旬的NDVI值，并且9月中旬的NDVI值>a，受氣候影響，在ENVI中，打開9月中旬、10月中旬、12月中旬3期NDVI數據，在ENVI主菜單中，選擇Classifi cat ion>Dec is ionTree>Build New Decision Tree,出現ENVI Decision Tree 窗口，點擊Node 按鈕，并在EditDecision Tree Properties對話框中輸入節(jié)點名稱Node I和表達式bl gt b2 gt b3,點擊0K，出現Variable/File Pairings對話框，點擊{bl}選擇9月中旬NDVI文件，點擊0K，依次將12月中旬NDVI文件賦值給變量b2，將10月中旬NDVI文件賦值給變量b3 ;返回ENVIDecision Tree窗口，右鍵點擊Class I按鈕,選擇Add Children添加新節(jié)點，點擊新節(jié)點，輸入bl gt a, a值根據EXCEL表地物特征折線分析結果獲得，點擊0K，在ENVI DecisionTree 窗口中，選擇 0ptions>Execute,出現 Decision Tree Execution Parameters 對話框，選擇保存結果文件路徑，點擊OK運行。
7.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的面積提取結果檢驗，在ENVI中，將機播冬小麥定位點數據導入，導出定位點提取結果，提取精度大于90%時，確定決策樹為機播冬小麥種植面積提取決策樹。
8.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(3)中應用Arcgis軟件，建立黃淮平原區(qū)稻茬麥矢量圖，首先調查黃淮平原區(qū)稻茬麥的分布情況，精確到村；應用Arcgis軟件，在I :25萬中國行政區(qū)空間圖上，標注調查區(qū)域；在Arcgis軟件中，拓撲標注區(qū)域形成黃淮平原稻茬麥矢量圖。
9.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(3)在ENVI軟件中，裁取稻茬麥種植區(qū)域為研究區(qū)，在ENVI軟件中打開稻茬麥種植區(qū)矢量圖及SI矢量圖，選擇Basic Tools>Masking>Build Mask，選擇要建立掩膜的窗口，打開Mask Definition對話框,在Selected Attributes for Mask文本框選擇稻巷麥種植區(qū)矢量文件，選擇結果保存方式，點擊Apply運行獲得掩膜文件Maskl，同樣步驟獲得SI矢量圖的掩膜文件 Mask2 ;應用掩膜，Basic Tools>Masking>Apply Mask,打開 Apply Mask InputFile選擇需要掩膜的NDVI數據文件，應用掩膜的同時，將數據裁剪為更小的稻茬麥種植區(qū)范圍，點擊 Spatial Subset 打開 Select Spatial Subset 對話框,選擇 Subset using>R0I/EVF,打開Subset Image by R0I/EVF,選擇稻茬麥種植區(qū)矢量文件，連續(xù)兩次點擊0K，返回Apply Mask Input File 對話框，點擊 Select Mask Band,選擇Maskl,連續(xù)兩次點擊 OK,打開Apply Mask Parameters對話框，設置Mask Value為I,選擇結果保存方式，點擊OK運行；對運行結果應用Mask2掩膜，設置Mask Value為O，保存運行結果。
10.根據權利要求I所述的提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，其特征在于，所述步驟(3)中稻茬麥面積提取，(4月中旬的NDVI值-I月中旬的NDVI值)>b，l月中旬的NDVI值〉C，9月中旬的NDVI值〉a。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于冬小麥種植制度利用中分辨率衛(wèi)星數據提取黃淮平原區(qū)冬小麥種植面積的方法，按以下步驟進行數據獲取、機播冬小麥種植面積提取、稻茬麥種植面積提取、將兩種種植模式下冬小麥面積合并，獲得冬小麥種植面積。本發(fā)明的優(yōu)勢在于本發(fā)明利用免費的中等空間分辨率、高等時間分辨率的MODIS影像，解決了冬小麥提取過程中大蒜、溫室蔬菜的干擾問題，在12月中下旬即可提取獲得冬小麥種植面積的數據，比利用拔節(jié)期冬小麥NDVI值的方法獲取結果提前4個月，且精度超過90%，能夠滿足大區(qū)域內數據獲取的要求。
文檔編號G06F19/00GK102708289SQ20121013755
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權日2012年5月7日
發(fā)明者黨偉, 姚慧敏, 張曉冬, 楊麗萍, 楊潔, 王素娟, 袁奎明, 郭洪海, 隋學艷 申請人:山東省農業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所