精準農業用(yòng)多(duō)光(guāng)譜還(hái)是高(gāo)光(guāng)譜遙感技術？

發布日期：2019-05-27 00:00 浏覽量：9513

近年來(lái)，遙感技術的(de)發展帶動了(le)很多(duō)行業對(duì)這(zhè)項技術的(de)認可(kě)，被廣泛應用(yòng)。由于農林(lín)牧業頻(pín)發争地矛盾，遙感技術被用(yòng)于植被分(fēn)類，提高(gāo)土地利用(yòng)率，實現精準農業高(gāo)效估産，經營管理(lǐ)。

那想要實現植被的(de)精準區(qū)分(fēn)是用(yòng)多(duō)光(guāng)譜還(hái)是高(gāo)光(guāng)譜遙感技術呢(ne)？

我們知道多(duō)光(guāng)譜數據光(guāng)譜波段寬、分(fēn)辨率較低，所以對(duì)不同種類的(de)植被不能做(zuò)到精确區(qū)分(fēn)。而高(gāo)光(guāng)譜遙感技術具有光(guāng)譜響應範圍廣、分(fēn)辨率高(gāo)的(de)特點以及蘊含著(zhe)近似連續的(de)地物(wù)信息，這(zhè)爲植被的(de)精準區(qū)分(fēn)帶來(lái)了(le)可(kě)能。

但是高(gāo)光(guāng)譜信息的(de)不足之處在于數據量大(dà)并且信息冗餘多(duō)的(de)缺點，近年來(lái)，國内外的(de)學者經過不斷的(de)研究也(yě)有了(le)改善，将高(gāo)光(guāng)譜數據應用(yòng)于植被種類識别，提高(gāo)了(le)植被種類識别精度。

以黃(huáng)淮海地區(qū)爲例，同一空間會種植樹木(mù)和(hé)糧食，以往針對(duì)單一樹種或者作物(wù)分(fēn)析，都是先提取各種植被的(de)平均光(guāng)譜數據在将植被進行區(qū)分(fēn)。如此便樣忽略了(le)植被光(guāng)譜反射率波段間的(de)區(qū)間範圍，削弱了(le)整個(gè)樣本的(de)個(gè)體差異，導緻各種植被之間的(de)光(guāng)譜微小差異被弱化(huà)，在樹木(mù)與糧食作物(wù)共同種植的(de)區(qū)間中區(qū)分(fēn)精度下(xià)降。

如果利用(yòng)高(gāo)光(guāng)譜儀分(fēn)别測定不同植被的(de)高(gāo)光(guāng)譜數據，根據植被的(de)個(gè)體差異分(fēn)析整個(gè)高(gāo) 光(guāng)譜數據集的(de)反射率範圍值，選擇以往研究中的(de)常用(yòng)方法，利用(yòng)原始光(guāng)譜特征點、一階微分(fēn)變換、二階微分(fēn)變換以及植被指數處理(lǐ)方法對(duì)高(gāo)光(guāng)譜數據進行處理(lǐ)，并比較分(fēn)析不同光(guāng) 譜處理(lǐ)方法提取的(de)參數在以上三種植被中的(de)驗證結果與分(fēn)類精度，爲農田主要植被高(gāo)光(guāng)譜分(fēn)類提供理(lǐ)論依據與技術支撐。

第一步，進行光(guāng)譜測定。

第二步，高(gāo)光(guāng)譜數據變換處理(lǐ)。

已有許多(duō)的(de)方法用(yòng)來(lái)處理(lǐ)高(gāo)光(guāng)譜數據，本文選取了(le)較爲常見，且實用(yòng)性強，計算(suàn)量較小，在樣本量較大(dà)的(de)情況下(xià)能快(kuài)速、準确計算(suàn)的(de)光(guāng)譜分(fēn)析方法，主要有原始光(guāng)譜特征點、一階微分(fēn)變換、二階微分(fēn)變換以及紅邊植被指數。

第三步，植被分(fēn)類原理(lǐ)。例如我們提取玉米、小麥和(hé)楊樹三種植被的(de)光(guāng)譜特征指标，從這(zhè)些指标中分(fēn)析是否有交集，從而分(fēn)析判斷出無交集範圍的(de)指标，即爲能将此三種植被進行最有效區(qū)分(fēn)。

通(tōng)過原始光(guāng)譜特征點、一階微分(fēn)變換、二階微分(fēn)變換以及特征植被指數四種光(guāng)譜數據分(fēn)析方法，計算(suàn)每種方法提取出的(de)每個(gè)參數的(de)結果區(qū)間，逐步對(duì)比三種植被在每個(gè)參數中的(de)結果區(qū)間，依據特征參數結果區(qū)間的(de)交集越小植被的(de)區(qū)分(fēn)精度越高(gāo)的(de)标準，選取能夠精确區(qū)分(fēn)三種植被的(de)方法。

通(tōng)過研究得(de)到一階微分(fēn)能夠有效的(de)用(yòng)于樹種與糧食作物(wù)共同生長(cháng)區(qū)域的(de)植被區(qū)分(fēn)，其中通(tōng)過一階微分(fēn)獲得(de)的(de)三邊參數中，黃(huáng)邊振幅、黃(huáng)邊面積以及黃(huáng)邊微分(fēn)值和(hé)對(duì)三種植被的(de)區(qū)分(fēn)能達到較高(gāo)的(de)區(qū)分(fēn)精度，該結果爲黃(huáng)淮海地區(qū)樹木(mù)與糧食作物(wù)共同種植區(qū)域的(de)植被區(qū)分(fēn)提供理(lǐ)論支持。