安徽省冬小麥種植面積遙感本底調(diào)查分析

摘要：本文以2017年安徽省冬小麥遙感本底數(shù)據(jù)為研究樣本，綜合研究了遙感數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)解譯方法，以此來(lái)對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行深入分析，將省域冬小麥種植面積遙感本底調(diào)查的一系列方法與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)。

關(guān)鍵詞：冬小麥；遙感；種植面積；本底調(diào)查

中圖分類號(hào)： S127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.16.032

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.1.1 將最佳遙感觀測(cè)期確定下來(lái) 調(diào)查顯示，在安徽省，冬小麥生長(zhǎng)期如表1所示，由此可知，安徽省冬小麥種植最佳遙感觀測(cè)期在3月初～5月中旬。

1.1.2 將影像空間分辨率要求確立下來(lái) 根據(jù)調(diào)查，確定安徽省冬小麥種植面積遙感調(diào)查的分辨率，經(jīng)過(guò)綜合分析以后，得出皖北大部分地區(qū)所需分辨率為15m～26m；皖南地區(qū)所需分辨率為5m～10m。

1.1.3 將影像時(shí)間分辨率要求確立下來(lái) 根據(jù)上文內(nèi)容可知，冬小麥的最佳遙感觀測(cè)期為3月初～5月上旬，由此看來(lái)，遙感衛(wèi)星的重訪周期較多，在這段時(shí)間內(nèi)，至少存在1～2景無(wú)云影像。通常來(lái)說(shuō)，只要保證衛(wèi)星重訪周期小于20d，就能夠獲得更多合格影像。

1.1.4 將遙感影像數(shù)據(jù)定購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)確立下來(lái) 根據(jù)上文確立下來(lái)的時(shí)間分辨率要求、影像空間分辨率要求，本次調(diào)查使用2017年3月～4月的國(guó)產(chǎn)GF-1WFV 傳感器，其分辨率為16m，影像要求達(dá)25景。值得注意的是，皖南地區(qū)無(wú)法獲取空間分辨率為5m～10m的免費(fèi)遙感影像數(shù)據(jù)，該地區(qū)也采用與皖北地區(qū)分辨率相同的遙感影像。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

1.2.1 幾何校正法 關(guān)于影像正射校正，只能先利用GF-1 WFV 傳感器自帶的rpb文件中的控制點(diǎn)和全球分辨率7.5s（約200m）DEM 數(shù)據(jù)進(jìn)行，再利用美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局下載的分辨率為15m、波段為第8全色波段的控制點(diǎn)影像來(lái)進(jìn)行校正；最后，將校正后的影像從WGS84 大地坐標(biāo)UTM 投影轉(zhuǎn)換為 WGS84 大地坐標(biāo)Albers等面積投影，以此來(lái)完成幾何校正。

1.2.2 圖像剪裁法 圖像剪裁法的使用基礎(chǔ)是安徽省分縣行政界線，根據(jù)縣城邊際線，利用遙感技術(shù)對(duì)圖像裁剪；同一個(gè)區(qū)域可以有多個(gè)景影像，這些影像都是可以使用的，例如選取的是4月無(wú)云時(shí)的遙感圖像，其選取原則為：若是4月份沒有無(wú)云遙感影像，就要選取3月或5月的無(wú)云遙感影像；根據(jù)遙感影像優(yōu)選結(jié)果，打造合適的影像裁剪框，利用這些裁剪框，根據(jù)每個(gè)縣對(duì)應(yīng)的校正圖像分別進(jìn)行裁剪，最終形成全省皆覆蓋的遙感影像。

1.3 遙感解譯方法

1.3.1 建立解譯標(biāo)志 根據(jù)GF-1 WFV 影像數(shù)據(jù)來(lái)看，1波段為藍(lán)色、2波段為綠色、3波段為紅色、4波段為紅外波段。其中，關(guān)于冬小麥的識(shí)別，可以使用植被特征反映較好的標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成影像來(lái)進(jìn)行目視判別，但因?yàn)槌上駮r(shí)的光線問題、區(qū)域環(huán)境背景問題等，導(dǎo)致小麥歷史地塊相同，也會(huì)有影像色調(diào)上的差異。對(duì)各個(gè)解釋標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行梳理整合，經(jīng)過(guò)綜合考慮之后，選取了60個(gè)冬小麥標(biāo)志點(diǎn)，進(jìn)行對(duì)比參考；為了利用冬小麥影像特征來(lái)更好地描述冬小麥解釋標(biāo)志。

1.3.2 影像解譯 建立分類模板。此項(xiàng)須根據(jù)所解譯縣區(qū)的地形特征，將影像根據(jù)不同地形的不同種植特點(diǎn)裁剪，然后利用計(jì)算機(jī)將每一個(gè)小塊自動(dòng)分類，此時(shí)影像會(huì)因各地內(nèi)因與外因的不同而產(chǎn)生較大的光譜差異，可以據(jù)此對(duì)遙感影像進(jìn)行再次切割，然后再進(jìn)行分類處理，根據(jù)分類處理的小塊區(qū)內(nèi)的圖像特點(diǎn)，直接構(gòu)建分類模板。一般而言，這類分類模板多圖區(qū)域?qū)嶋H貼合，具有較高精度。進(jìn)行監(jiān)督分類，基于ERDAS Imagine 軟件，可以利用最大似然法進(jìn)行監(jiān)督分類，分類以后，就會(huì)出現(xiàn)柵格圖像，建立去碎點(diǎn)。調(diào)查顯示，在柵格圖內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)大量小于2個(gè)像元的區(qū)域，此時(shí)，就可以根據(jù)最小圖斑原則建立去碎點(diǎn)，進(jìn)行碎點(diǎn)處理。分類結(jié)果轉(zhuǎn)矢量。根據(jù)上述內(nèi)容可知，進(jìn)行分類后可以得到柵格圖像，此時(shí)，利用ArcGIS 的“刪格轉(zhuǎn)面”功能對(duì)柵格結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其格式為shape 矢量格式，然后再進(jìn)行目視解譯。

安徽省2017年冬小麥種植面積遙感解譯結(jié)果詳情如表所示。調(diào)查顯示，該表是安徽省2017年全省冬小麥種植區(qū)解譯結(jié)果精確表，以此表為依托，又繪制了安徽省2017年冬小麥種植區(qū)域分布圖。安徽省2017年冬小麥種植主要分布區(qū)為“六安-合肥-滁州”線以北大部分區(qū)域，其他區(qū)域與此處相比起來(lái)，冬小麥種植面積較小。其中，安徽省冬小麥主要產(chǎn)區(qū)是蚌埠地區(qū)、宿州地區(qū)、亳州地區(qū)。這些區(qū)域共占安徽省冬小麥種植面積的40%～60%，總體來(lái)看，占地面積較大。此外，冬小麥種植相對(duì)較多的地區(qū)是在江淮之間的來(lái)安、天長(zhǎng)、定遠(yuǎn)、壽縣等地區(qū)，其占地面積約為20%～50%。在江淮其他地區(qū)以及長(zhǎng)江以南，冬小麥種植較少，但是近些年卻有擴(kuò)大趨勢(shì)。

2 結(jié)論

本文以安徽省2017年冬小麥遙感本底調(diào)查為研究樣本，深入分析了安徽省冬小麥種植面積遙感本底調(diào)查的手段及其結(jié)果，希望能夠借此推動(dòng)該省冬小麥種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將冬小麥種植質(zhì)量以及種植面積全面提高。

參考文獻(xiàn)

[1]趙麗花，李衛(wèi)國(guó)，杜培軍.基于多時(shí)相HJ 衛(wèi)星的冬小麥面積提取[J].遙感信息，2011（02）：41-45.

作者簡(jiǎn)介：王俊，本科學(xué)歷，助理研究員，研究方向：農(nóng)業(yè)遙感及區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究。