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【目的】微波遥感因具有全天时、全天候数据获取的特点,在多云雨的中国南方水稻识别研究中表现出巨大潜力。本研究通过对比Sentinel-1SAR遥感数据和Sentinel-2光学遥感数据用于水稻遥感制图的效果,分析光学和SAR遥感数据对于单双季稻识别结果的一致性,并探索水稻识别的最优SAR影像特征。【方法】本研究使用Sentinel-1/2卫星数据,基于面向对象的随机森林分类算法和Google Earth Engine平台,提取洞庭湖平原4个典型水稻种植区的单双季稻空间分布。通过比较9种不同传感器和特征组合场景的分类精度和分类结果统计指标,并计算NDVI和SAR特征时序（VH、VV、VH/VV）的R2和DTW距离,分析识别单双季稻的最优SAR特征,评估光学和SAR遥感数据对于单双季稻识别结果的一致性。【结果】VH、VV和VH/VV时序识别单双季的总体精度分别为90.42%、82.08%和88.33%,而联合VH和VH/VV时序识别单双季稻的总体精度可达91.67%。VH（VH/VV、VV）时序与单双季稻NDVI时序的R2和DTW距离分别为0.870（0.915、0.986）、4.715（1.896、5.506）（单季稻）和0.597（0.783、0.673）、2.396（1.839、3.441）（双季稻）。较高的R2和较低的DTW距离说明单双季稻的VH/VV时序与NDVI时序相关度更高,可以较好地反映单双季稻的生长周期规律。同时,VH可以较好地反映单双季稻移栽期的淹水特征。基于光学数据和SAR数据在6个时间窗口的特征（S-2：NDVI、EVI、LSWI;S-1：VH、VH/VV）识别单双季稻的总体精度分别为91.25%和90.00%,识别结果面积相关性可达95.70%。【结论】SAR遥感数据与光学遥感数据水稻识别结果一致性较高。应用Sentinel-1在多云雨区识别单双季稻具有巨大潜力,VH和VH/VV后向散射系数时序是识别水稻的优质特征。研究结果为多云多雨区使用SAR数据进行特征优选以高精度识别单双季稻提供了重要技术支撑。 相似文献
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为准确识别烤烟种植分布特征,基于2020年玉溪烤烟大田生长期不同时相的11景Sentinel-1卫星影像,结合野外实地调研,分析不同土地利用类型合成孔径雷达（SAR）极化信息的可区分度,并结合70%样地训练随机森林分类方法提取不同土地利用的分布范围,最后用30%调研样地验证烤烟种植的提取精度。结果表明,垂直发射垂直接收（VV）相较于垂直发射水平接收（VH）更能区分不同土地利用类型,VH、VV、VV+VH和VV+VH+VV/VH四种极化信息组合方式中,地物分类精度最高的为VV+VH组合,总体分类精度为87.6%,Kappa系数为0.847,其中,烤烟种植识别的制图精度为96.3%,用户精度为89.4%。在玉溪典型烟区采用多时相SAR识别烤烟种植分布,识别准确率基本能满足区域烤烟种植识别的精度要求。 相似文献
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与光学遥感相比,合成孔径雷达(SAR)遥感能够不受云雨天气影响,为大范围作物种植信息的精准监测提供新手段。本研究以天津市小站稻为例,基于2018-2021年的多时相Sentinel-1A SAR影像,提出了结合小站稻生长特征相似性分析与随机森林分类的水稻种植分布和面积监测方法。首先提取VV和VH极化方式下不同地物的后向散射系数时间序列特征曲线,并利用HANTS滤波来消除噪声影响。然后根据野外调查数据获取小站稻参考生长曲线,构建小站稻相似性指数,筛选出小站稻可能种植区域。最后采用随机森林分类模型提取小站稻种植面积。结果表明,基于多时相Sentinel-1A SAR影像相似性分析及随机森林分类能够获得较高精度的水稻种植面积,VV和VH两种极化方式下提取的水稻种植面积与统计年鉴结果的平均相对误差分别为2.67%和3.80%,总体分类精度分别达到95.52%和93.40%,Kappa系数分别为0.94和0.93;与不引入相似性指数进行分类相比,VV和VH极化方式下引入相似性指数后总体分类精度分别提高4.35个百分点和3.13个百分点,Kappa系数分别提高0.04和0.03,水稻的制图精度分别... 相似文献
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【目的】 利用2018—2019年冬小麦生长季的雷达数据对河南省驻马店市上蔡县、正阳县、平舆县、汝南县的冬小麦种植面积进行提取，为雷达数据在冬小麦种植面积提取研究提供参考。【方法】 文章在对冬小麦生长关键物候期多时相Sentinel-1A SAR（Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达）数据中VV极化和VH极化影像的后向散射系数进行分析的基础上，利用最大似然法开展了河南省驻马店市上蔡县、正阳县、平舆县、汝南县4个“产粮大县”的冬小麦种植面积提取研究，并通过统计年鉴数据对VV极化和VH极化的冬小麦提取结果进行了初步评价。利用2018年12月22日，2019年3月28日和2019年4月21日的SAR时间序列影像数据进行冬小麦分类提取。【结果】 从整个研究区来看VV极化方式的提取结果为4 461.14 km2，VH极化的结果为4 277.22 km2，与统计数据相比，VV极化的误差为13.17%，VH极化的误差为8.51%，VV极化的提取误差要大于VH极化的提取误差。各个县的结果显示，VH极化的提取误差均小于VV极化的结果，误差最小的为利用VH极化提取的正阳县的结果，误差仅为1.85%，误差最大的为利用VV极化提取的平舆县的结果，误差为19.72%。【结论】 基于冬小麦生长关键物候期多时相Sentinel-1A的后向散射系数，能够实现较高精度的冬小麦种植面积提取。 相似文献
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基于多极化机载合成孔径雷达(SAR)数据的水稻识别 总被引：1，自引：0，他引：1
基于多极化(HH/HV/VH/VV)机载合成孔径雷达(SAR)数据,分析水稻和典型地物在不同极化方式上的响应特征及其差异,并根据水稻的极化响应特征进行识别.结果表明:水稻在不同极化方式上的响应差异比较大,而且水稻在水平极化(HH)和垂直极化(VV)上的差异明显高于其他地物;基于这一特点,利用水平极化和垂直极化的比值〈HH〉/〈VV〉提取水稻信息,取得了较好的效果,水稻识别精度可以达到90%以上;对增强水稻信息的图像进行自动分类,分类结果表明不同生长期的水稻能够得到一定程度的区分. 相似文献
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【目的】农作物分类是农情遥感监测的重要环节。及时、准确地获取农作物类型、面
积及空间分布信息对加强农业生产管理、制定经济政策以及保障国家粮食安全具有重要意
义。【方法】文章从监测的农作物类型、使用的数据源、分类特征、算法及精度等方面系统
总结了近10 余年来农作物极化SAR 分类的研究进展,梳理归纳了农作物SAR 分类特征及
其提取方法,对比分析了各种极化SAR 分类方法的优缺点及适用条件,并总结了多源多时
相数据在极化SAR 农作物分类中的应用。【结果】利用极化SAR 数据进行作物分类的精度
逐步提高,但仍存在以下不足：早期极化SAR 监测的作物类型较为单一,以水稻为主,近
期虽涉及多种作物类型,但针对个别旱地作物的分类研究精度仍不高;针对农作物尤其是旱
地作物的散射机制研究明显不足,适合各种旱地作物的分类特征尚未明确与优选;农作物极
化SAR 分类算法以统计方法和机器学习算法为主,机理性和稳定性不强。【结论】农作物极
化SAR 分类未来的发展方向：（1）深入研究农作物散射机制,发展更具普适性的分类算法;
（2）选取用于分类的关键时相、关键特征;（3）多源数据融合,充分发挥各自优势,提高分
类精度。 相似文献
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为更好地保护耕地资源实现中国式现代化的重要粮食安全局面,提升耕地资源提取精度、自动化程度是必不可少的。针对目前使用单一遥感数据进行耕地提取时存在的不足,本文以淮南市为例,基于Google Earth Engine(GEE)平台,获取Sentinel-1和Sentinel-2图像并进行预处理利用Sentinel-1的VV、VH波段以及Sentinel-2的NDVI、NDWI、BSI等指数。加入研究区的高程、坡度和坡向信息后,使用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)分类算法对影像进行土地利用类型分类,通过开运算的形态学处理提取耕地并做精度分析。结果表明：与仅使用单一光谱数据相比,引入SAR数据和高程数据后,SVM算法和RF算法的总体精度(OA)分别提高了0.06和0.16,其中RF算法精度更高,总体精度达到了0.89。此外,形态学处理可以消除一些非耕地的细小图斑,进一步提高了耕地提取精度,总体精度达到了0.93,Kappa系数达到了0.90。 相似文献
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以福建省将乐县杉木林为研究对象,以C波段双极化合成孔径雷达数据(Sentinel-1)为数据源,通过计算不同极化方式下的后向散射系数和纹理特征值,采用多元线性逐步回归分析,分别建立以后向散射系数与纹理特征值为自变量,杉木林生物量为因变量的估测模型,筛选最优杉木林生物量估测模型。结果表明:VH、VV与VH/VV极化方式的后向散射系数与森林生物量均没有明显的相关关系,相关系数均低于0.2;运用纹理信息建立的生物量估测模型中,VV极化纹理特征值的估测模型的决定系数为0.716 7,均方根误差为62.48 t·hm-2,模型的估测效果最好。因此,C波段双极化合成孔径雷达影像纹理参数在估测森林生物量方面具有重要作用。 相似文献
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森林树高是反映森林蓄积量、生物量、碳储量和立地质量的关键指标。极化干涉SAR技术是森林树高估测的有效手段之一,但数据获取及数据质量一直是极化干涉SAR树高反演研究的主要制约因素。以云南省勐腊县为实验区,基于德国DLR提供的双站模式Tan DEM-X Co SSC全极化干涉数据,采用三阶段算法、以及两种结合极化干涉优化的相位差分-相干幅度法反演了实验区的森林冠层高度。结果表明:三阶段算法的反演结果数值相对合理,与二类调查数据的空间分布格局相似;相位差分-相干幅度法的反演结果在林区出现部分负值,而在非林区却反演出冠层高度、且呈现条纹状,反演结果与二类调查数据的空间分布差异较大、相关性低。因此,三阶段算法结合双站模式的Tan DEM-X全极化干涉数据,能够在实际树高估测反演中发挥作用,为辅助森林资源调查工作提供了新手段。 相似文献
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巢湖地区稻虾共作模式对稻田土壤肥力的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
为监测巢湖地区稻虾共作模式生产前后稻田土壤肥力的变化,2016年度在巢湖周边设置2个监测区域,分别在水稻种植前、营养生长期和收割后3次采集稻田土壤样本,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量等肥力指标;并结合水稻和小龙虾产量及施肥投喂管理,比较了常规单作稻田和稻虾共作模式稻田土壤肥力变化及生产效益。结果显示,稻虾共作模式水稻产量均高于常规单作稻田,可增产2%~3%;正常投喂时,共作模式可收获小龙虾1 200 kg·hm~(-2)以上。水稻生产后,A区稻虾共作模式田的肥力水平普遍高于单作稻田,B区域稻虾共作模式田土壤有机质、全磷、阳离子交换量水平高于单作稻田(P0.05),其余肥力因子差异不显著(P0.05)。总体而言,稻虾共作模式更有助于保持监测区域稻田土壤肥力。 相似文献
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基于面向对象的QUICKBIRD数据和SAR数据融合的地物分类 总被引：1，自引：0，他引：1
为了实现精确植被类型信息提取,以福建省三明市将乐林场Quickbird影像和Radarsat-2全极化影像作为基础数据,探讨高空间分辨率光学遥感影像与SAR(合成孔径雷达)全极化影像融合进行地表覆盖及森林类型识别的可行性。采用面向对象多尺度分割方法对Quickbird全色与多光谱的融合影像进行处理,SAR影像采用Gram-Schmidt融合方法处理,运用处理的Quickbird与SAR的融合影像,分类提取植被的光谱、纹理和几何特征信息,建立类层次结构,并对分类结果进行比较分析。结果表明:基于对象与知识的方法对高空间分辨率影像分类取得了较好的分类效果,多源遥感数据分类的总体精度为0.903。 相似文献
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虾稻共作土壤养分空间变异及中稻施肥技术研究 总被引：3，自引：2，他引：1
《现代农业科技》2017,(2)
白鹭湖农场土壤养分存在明显的空间变异,以速效磷变异最大;土壤中氮磷钾养分都表现不同程度肥料残存效应。结果表明:潴育型水稻土水稻目标产量8 250~9 750 kg/hm~2,应根据虾稻共作年限分类推荐水稻施肥量。虾稻共作1年田块推荐氮磷钾(9.5-3.5-4.5)用量262.5 kg/hm~2,虾稻共作2年田推荐氮磷钾(9-3.5-4)用量247.5 kg/hm~2,虾稻共作3年田推荐氮磷钾(8.5-3.5-4)用量240 kg/hm~2,虾稻共作4年以上田块推荐氮磷钾(8-3.5-4)用量232.5 kg/hm~2。 相似文献
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稻水象甲幼虫在水稻根部的空间分布型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为弄清稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus)幼虫在水稻田间的分布情况,采用全田调查和平行跳跃式取样法,运用lwao回归模型和Taylor幂法则,研究了稻水象甲幼虫在水稻根部空间的分布型.结果表明:稻水象甲幼虫在秧田返栽田虫口密度显著高于移栽田,幼虫在秧田返栽田和移栽田水稻植株根部均呈聚集分布,主要分布在田块的中部区域,但个体间相互排斥,聚集原因系环境因素造成,秧田返栽田密度较高田块的聚集原因除与环境因素有关外,还与稻水象甲幼虫的习性有关. 相似文献
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选择崔-王指数、变异系数评估经济极化程度,并结合GIS空间分异和空间自相关分析,对天山南坡经济带经济极化时空演变进行了分析。结果表明:(1)天山南坡经济带的经济极化呈现不断增强的趋势。(2)1990年以来,极化现象明显,但是经济总量的极化现象大于人均经济总量。(3)人均GDP和GDP的Moran's I具有相反的变化趋势,人均GDP总体上呈增大趋势,经济空间集聚程度亦呈增大态势,GDP趋于随机分布。(4)通过局域空间自相关分析得知,GDP和人均GDP"低低"集聚的地区主要集中在阿克苏地区,经济发展的热点区主要集中在以库尔勒市为中心的轮台县、焉耆县和和静县且这种格局2000年以来基本上保持不变。 相似文献
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