甘蔗种植区域空间识别提取与面积遥感估算研究

农作物的种植空间信息、种植面积以及产量等信息是农情信息监测的基础。及时准确的监测农作物种植空间分布及其种植面积能够辅助政府及相关职能部门科学合理的调整农作物种植结构、制定农作物生产政策等。传统的作物估产方法主要是通过调查统计的方式,根据自下而上的统计报表,其统计数据不仅时效性较差,而且人为因素影响较大,信息的准确度也无法保证。近年来,很多用于国土资源调查、土地确权、农作物估产以及防灾减灾的卫星陆续投入应用。遥感具有覆盖范围广、重访周期短、丰富的存档资料以及较高的时效性,现阶段已广泛应用于农作物种植空间信息识别和种植面积估算等领域。本研究选择我国南方四省、地市(广西、云南、海南和广东湛江市)为研究区,利用国产环境减灾小卫星(HJ-1A/1B)的多时相数据,系统研究了适用于该区域的甘蔗种植面积遥感提取方法。作者研究了基于面向对象与AdaBoost数据挖掘算法相结合的方法在典型研究区内用于提取甘蔗种植空间分布信息,并利用基于植被指数阈值的决策树分类方法对整个研究区内的甘蔗种植空间信息进行了识别,最后对甘蔗种植面积遥感提取结果进行了精度评价。研究得出以下主要结果：(1)收集、整理了一套用于中国南方甘蔗种植空间信息识别的完整数据集：HJ-1 CCD数据、Landsat-8 OLI数据以及SRTM DEM遥感数据；甘蔗种植区样本数据(GPS数据)以及甘蔗生育期等相关辅助数据。(2)通过基于面向对象和AdaBoost数据挖掘算法相结合的方法对典型研究区内的甘蔗种植区域进行空间识别和种植面积遥感估算,并利用混淆矩阵对分类结果进行了精度验证,总体分类精度达到93.60%,Kappa系数为0.85；通过对遥感估算面积结果与当年统计部门数据进行比较发现,遥感估算精度达97.68%,证明该方法适用于甘蔗遥感识别。(3)通过基于植被指数阈值决策树的分类方法对广西、云南、海南、广东湛江地区的甘蔗种植区域进行了空间种植信息识别和种植面积遥感估算,结合农业部门统计数据对遥感估算结果进行了精度评价,总体精度达到90.09%。