农业基础科学论文_基于中高分影像的丘陵区柑橘 - 影像研究与医学应用杂志社投稿

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农业基础科学论文_基于中高分影像的丘陵区柑橘

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文章摘要:【目的】综合利用多源中高分影像，开展广西富川县柑橘种植地块尺度遥感监测方法研究，为实现全区柑橘信息精准监测提供技术参考。【方法】以高分辨率影像和二调数据为基底，更新图斑形态边界生成地块数据；面向地块对象，综合中高分影像光谱信息、纹理信息以及时间序列传统特征指数和红边特征指数，利用支持向量机分类器迭代识别柑橘信息；基于DEM计算柑橘地块实际面积。【结果】根据高分影像田块纹理更新形成的地块对象具有完整性和稳定性，有效解决丘陵区地形起伏大、地块破碎的问题。结合研究区种植习惯，发现柑橘主要种植在农作物、果园、林地区域，以该三种地类为对象开展柑橘提取，有效缩小研究范围，提高效率。分析特征曲线发现传统指数NDVI（1、4、12月）、RVI（9—12月）、LSWI（1、10、12月）及红边指数NDRE1（1—2月、10—12月）、MTCI（1、2、10、12月）、PSSRa（9—12月）、MCARI2（1月、9—12月）对于识别柑橘作物具有敏感性。分别以农作物、果园、林地地块为对象，在单期高分影像和多时相中分影像作用下，利用支持向量机分类器迭代识别柑橘信息精度为93.4%，满足使用精度要求，与现有柑橘作物提取成果比较，识别精度更高，尺度更精细。实验说明以地块为对象，综合利用中高分影像光谱特征和纹理特征，尤其是融入红边特征指数，对于解决广西丘陵区种植结构复杂、作物识别精度低等问题具有可行性。研究区柑橘地块种植于坡地面积占20.26%，在DEM支持下计算柑橘种植总面积为18643.15 ha，比采用投影面积测量方法增加了148.49 ha，一定程度上消除地形对面积统计的影响，地形起伏较大区域基于DEM统计面积与实际情况更吻合。提取结果表明富川县柑橘主要集中在麦岭镇、富阳镇、葛坡镇、福利镇、朝东镇等，而莲山镇、白沙镇、古城镇种植柑橘较少。【建议】针对广西丘陵区柑橘作物识别面临的立地条件问题，建议综合利用中高分影像开展作物信息提取，以解决因多云雨气候条件导致高分辨影像缺乏问题；为解决地形起伏大、地块破碎、作物识别精度低等难题，建议充分发挥基础数据优势，以低频高分辨率影像为基底完成基础数据更新，形成具有稳定性的地块数据，再综合利用中高分影像的光谱信息、纹理信息以及时间序列特征指数，尤其提倡使用影像的红边特征指数，通过作物物候特征提高识别精度；为使地形起伏较大区域柑橘面积与实际情况更吻合，建议采用高精度DEM计算作物面积。

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