1. 研究目的与意义
1.1研究的背景
随着农业现代化进程的加快,以及我国和全球人口不断增长、土地资源急剧减少,如何在保护环境以确保农业可持续发展的条件下投入合理的资本来获得最好的效益,已经成为人们日益关注的问题。
高-中-低分辨率遥感影像和3s、自动化技术的出现,为精准的农业管理和信息化提供了更为有效而便捷的手段。我们可以利用这些科学技术的综合应用,对区域的土地利用、覆盖变化、变化的空间特征等进行高效具体的分析。
2. 研究内容和预期目标
本论文以苏州大市为研究对象,采用地理信息系统、遥感和信息技术,采用高分辨率影像为地图,运用gis的影像特征提取技术,对吴中区、相城区、姑苏区、工业园区、高新区(虎丘区)、吴江区、张家港市、常熟市、太仓市、昆山市各地的油菜、水稻两种农作物的特征点、线、面进行提取,分析其空间分布特征并量算水稻田和油菜田的面积,探究苏州农业管理部门的规划的科学性。
预期实现目标如下:
1、较好的工作底图:利用arcgis软件,实现对苏州市遥感影像的融合、按苏州市界范围裁剪、去噪等预处理来获得最好的工作底图。
3. 研究的方法与步骤
| 3.1 技术方法: 基于遥感信息自动提取为主的技术方法。即在中分辨率影像中采用基于光谱知识的自动提取法:由于采用的是不同时相的S2A数据,所以首先进行影像预处理——因为哨兵2号level1C级的影像已经经过正射和几何精校正,可直接波段合成、影像融合、按苏州市界范围对栅格影像进行裁剪;然后目视解译,创建油菜田和水稻田的训练样本;接下来对两种训练样本分别提取,并计算其各自面积,创建分析图表;最后进行实验结果分析和总结。 3.1.1分类提取 根据像元在不同波段的波谱亮度、空间结构特征或者其他信息,按照某种规则或算法实现分类。在本次论文中我准备采用监督分类法提取苏州市的水稻田和油菜田,所以需要分别创建水稻田和油菜田的训练样本,然后以此为规则对遥感影像进行分类。 3.1.2面积提取 完成监督分类后,即可根据栅格数据的像元大小和数据属性,直接利用ArcGIS的空间分析功能中的字段计算功能完成面积统计。 同时,为了验证面积提取的精度,在完成栅格数据统计后,我准备将分类数据转换为矢量文件,再利用矢量数据再次进行面积统计,以比较两次面积统计的差距。 3.2 技术路线 首先进行影像预处理:几何校正、大气去噪,对比TM影像的波段组合,直接选取波段便于植被分类的影像,再将栅格影像融合、最后按苏州市界范围对栅格影像进行裁剪。 接下来进行监督分类。打开ArcGIS的工具箱利用其空间分析功能,首先目视解译出水稻田和油菜田,分别创建训练样本,并基于训练样本创建监督分类的规则——特征文件,后以最大似然法为理论基础进行监督分类。 在监督分类的结果中提取出水稻田和油菜田,在属性表中添加面积字段,利用字段计算器,根据[像元大小*数量]的方法分别计算两种作物的面积。再将监督分类结果转为矢量.shp文件,利用计算几何工具量算矢量面积。比较两种方法所得面积差距是否过大。 最后进行实验结果分析和总结。
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4. 参考文献
[1]左静贤, 温静, 赵彦艳. 遥感技术在美国农作物估产中的应用[j]. 世界农业, 2014(3):162-165.
[2]柴民杰, 陈海燕, 李磊. 精细农业在中国的发展现状与展望[j]. 中国农机化学报, 2015, 36(5):342-344.
[3]吕建钊. 遥感技术在红星农场农业上的应用[j]. 现代化农业, 2016(3):59-60.
5. 计划与进度安排
第一阶段(前期研究阶段)2022年3月4日至2022年3月10日(1周)
阅读了相关文献,大致了解了国内外rs-gis技术在农业方面的应用现状和发展趋势,研究基于遥感影像的耕地提取技术和空间面积方格网测算法以及arcgis空间分析模块的栅格面积计算法和矢量面积计算法,熟悉使用遥感影像的获取和处理。于3月4日开始撰写开题报告,于3月7日完成开题报告初稿。
在初稿的基础上进行修改,对研究背景、目的和意义进一步深化论述,完善对研究内容及预期目标的论述,补充研究方法和技术路线的详细过程。
