發(fā)布時(shí)間：2018-07-14 19:50

【摘要】：光學(xué)遙感監(jiān)測(cè)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有舉足輕重的作用,尤其是在作物識(shí)別、估產(chǎn)、干旱監(jiān)測(cè)等方面,但是對(duì)水稻的監(jiān)測(cè)一直較難實(shí)現(xiàn),觀察水稻的全球分布,可以發(fā)現(xiàn),該作物多生長(zhǎng)在雨熱潮濕的地方。在我國(guó)溫暖多云的南方,也有水稻的大面積分布。然而在水稻生育期內(nèi),由于受云雨的影響,很難保證可以獲取到清晰可用的序列光學(xué)遙感影像。如果選擇水稻遙感監(jiān)測(cè)中常用的影像數(shù)據(jù),比如MODIS、SPOT等大中尺度影像,會(huì)存在空間分辨率較低、混合像元較多等問(wèn)題,提取種植信息的準(zhǔn)確度和精度明顯將受到限制;但是如果使用高分辨影像,例如GF數(shù)據(jù),又受到時(shí)間分辨率的限制,精度特別高的數(shù)據(jù)還涉及到購(gòu)買、增加成本的問(wèn)題。所以,光學(xué)遙感數(shù)據(jù)給常規(guī)遙感技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)便利的同時(shí),也存在固有的缺陷。針對(duì)以上現(xiàn)象,研究哨兵1號(hào)(Sentinel-1)數(shù)據(jù)在獲取早稻種植信息上的實(shí)用性。哨兵1號(hào)是目前唯一能夠免費(fèi)獲取數(shù)據(jù),并且定期發(fā)布影像的高空間分辨率的合成孔徑雷達(dá)。哨兵1號(hào)由哨兵1A(Sentinel-1A)和哨兵1B(Sentinel-1B)兩顆衛(wèi)星構(gòu)成。本研究使用Sentinel-1A數(shù)據(jù)提取江西省南昌縣早稻信息,主要包括早稻面積提取和耕作行為檢測(cè)兩方面內(nèi)容。面積提取主要是利用雷達(dá)數(shù)據(jù)的不同極化,同時(shí)結(jié)合水稻物候,觀察哪一種極化+物候更有利于水稻面積的完整提取,提取結(jié)果使用資源3號(hào)衛(wèi)星影像和實(shí)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證;耕作行為檢測(cè)主要是使用相干性,利用相干系數(shù)圖、平均強(qiáng)度圖進(jìn)行假彩色合成,凸顯發(fā)生了耕作行為的稻田,以此檢測(cè)研究區(qū)2016年早稻耕作情況。主要得到如下結(jié)論:(1)后向散射系數(shù)變化是提取稻田的關(guān)鍵技術(shù)。在生長(zhǎng)初期,稻田里灌滿了水,稻田的后向散射以水體為主,而水體散射強(qiáng)度較低。隨著水稻的生長(zhǎng),后向散射以稻體散射和冠層面散射為主,后向散射系數(shù)不斷增大,而這是其他作物不具有的特性;(2)Sentinel-1A數(shù)據(jù)的重復(fù)周期是12天,所以在水稻某些生育期內(nèi)不止1景過(guò)境影像。對(duì)于具體如何選擇哪一景,則需結(jié)合極化方式進(jìn)行選擇。哨兵數(shù)據(jù)的VV極化在5月上旬達(dá)到最大值;而VH極化則繼續(xù)增大,在5月下旬增大到最大值,然后保持穩(wěn)定,一直到水稻成熟收割,然后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。VV極化選擇4月24日、5月6日、6月11日,VH極化選擇4月24日、5月18日、6月11日進(jìn)行假彩色合成。中間影像的時(shí)間并不一致,不過(guò)都在早稻的分蘗拔節(jié)期內(nèi),只是有前后的差別;(3)從對(duì)面積提取結(jié)果的驗(yàn)證來(lái)看,Sentinel-1A影像對(duì)水稻進(jìn)行提取時(shí),VV極化結(jié)果優(yōu)于VH極化。VV極化對(duì)水稻提取的響應(yīng)優(yōu)于VH極化,在提取面積上也更接近真實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);(4)利用相干性,使用VV極化,通過(guò)反相干性圖和平均強(qiáng)度圖來(lái)進(jìn)行假彩色合成,凸顯發(fā)生耕作行為的區(qū)域,不僅能很快知道播種行為的發(fā)生,還能從全縣分析各區(qū)域空間進(jìn)展。本研究創(chuàng)新之處:本研究根據(jù)水稻發(fā)育期內(nèi)不同時(shí)期對(duì)Sentinel-1A數(shù)據(jù)不同極化方式的后向散射系數(shù)強(qiáng)度的差異,研究了識(shí)別水稻分布信息方法,得出VV極化結(jié)果優(yōu)于VH極化;嘗試通過(guò)反相干性圖和平均強(qiáng)度圖來(lái)進(jìn)行假彩色合成,來(lái)反映耕作過(guò)程,這是Sentinel-1A影像在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要的實(shí)用意義。本研究檢驗(yàn)了Sentinel-1A數(shù)據(jù)在獲取水稻種植信息上的實(shí)用性和可行性。
[Abstract]:In this paper , it is difficult to realize the monitoring of early rice in Nanchang county of Jiangxi province by using the data of aerial remote sensing , such as MODIS , SPOT and so on . The results show that VV polarization is superior to VH polarization , and the results show that VV polarization is superior to VH polarization .
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S511.31;S127

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2122760