| 基于深度学习的内蒙古河套灌区2000—2021年种植结构提取与动态 |
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| 引用本文： | 张圣微,杨林,叶德成,张凤霞,白燕英,李河,陈婧,方科迪.基于深度学习的内蒙古河套灌区2000—2021年种植结构提取与动态[J].农业工程学报,2023,39(18):142-150. |
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| 作者姓名： | 张圣微 杨林 叶德成 张凤霞 白燕英 李河 陈婧 方科迪 |
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| 作者单位： | 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018;内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室, 呼和浩特 010018;黄河内蒙古段水资源与水环境综合治理自治区协同创新中心, 呼和浩特 010018;内蒙古自治区水利事业发展中心, 呼和浩特 010020 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2021YFC3201201）；国家自然科学基金项目（52279017）；内蒙古自治区科技计划项目(2020CG0054，2022YFDZ0050)；内蒙古自治区高校创新科研团队资助计划（NMGIRT2313） |
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| 摘 要： | 河套灌区是中国重要的粮油生产基地，掌握其多年种植结构的时空演化，不但可以为探讨农田产量和灌溉用水量提供数据，还可以为未来农业结构调整提供科学依据。该研究基于Landsat-5和Landsat-8遥感影像，计算得到灌区年内时间序列归一化植被指数（normalized differnce vegetation index，NDVI）数据，对影像缺失区域则利用MODIS NDVI数据进行插补，在此基础上还计算得到了光谱特征、纹理特征等数据。构建了多层感知机(multilayer perceptron，MLP)神经网络的深度学习算法，并将模型进行年际迁移从而得到2000—2021年的种植结构，进行多年时空变化分析。结果表明，2021年总体分类精度达到89%，Kappa系数为0.87，其中玉米、小麦和蔬菜等主要作物的分类精度高于90%，与统计种植面积比较，相对误差在2%～8%之间。2000—2021年间，葵花、玉米的种植面积呈上升趋势，小麦种植面积大量缩减；研究时段内葵花种植面积发生演变较大，玉米次之，均主要由小麦转入。该模型具有较高的分类准确性及迁移效果，可为内蒙古河套灌区农业管理、资源合理利用提供参考。
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| 关 键 词： | 遥感 深度学习 物候差异 作物识别 河套灌区 |
| 收稿时间： | 2023/5/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/7/28 0:00:00 |
Extraction and dynamics of planting structure in Hetao Irrigation District of Inner Mongolia from 2000 to 2021 using deep learning |
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| ZHANG Shengwei,YANG Lin,YE Decheng,ZHANG Fengxi,BAI Yanying,LI He,CHEN Jing,FANG Kedi.Extraction and dynamics of planting structure in Hetao Irrigation District of Inner Mongolia from 2000 to 2021 using deep learning[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(18):142-150. |
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| Authors: | ZHANG Shengwei YANG Lin YE Decheng ZHANG Fengxi BAI Yanying LI He CHEN Jing FANG Kedi |
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| Institution: | College of Water Conservancy and Civil Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China;Key Laboratory of Water Resources Protection and Utilization of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohhot 010018, China;Autonomous Region Collaborative Innovation Cente for Integrated Management of Water Resources and Water Environment in the Inner Mongolia Reaches of the Yellow River, Hohhot 010018, China;Inner Mongolia Autonomous Region Water Resources Development Center, Hohhot 010020, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | remote sensing deep learning phenology difference crop identification Hetao Irrigation District |
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