基于Landsat8遙感數據的新疆精河縣棉花種植空間分布信息提取研究

劉曉晨，買買提阿依甫

1.新疆維吾爾自治區農業資源區劃辦公室2.新疆維吾爾自治區農業廳農業信息中心，烏魯木齊830049

基于Landsat8遙感數據的新疆精河縣棉花種植空間分布信息提取研究

劉曉晨1，買買提阿依甫2

1.新疆維吾爾自治區農業資源區劃辦公室2.新疆維吾爾自治區農業廳農業信息中心，烏魯木齊830049

棉花我國重要的經濟作物之一,新疆是我國棉花種植的主產區，及時、準確的掌握棉花種植面積和空間分布對各級部門制定相應農業政策具有重要意義。利用遙感技術獲取地表各類信息具有快速、準確、客觀的特點，不同的學者也從多個角度對棉花等不同農作物的信息提取進行了研究與論證[1-5]，本文以新疆天山北坡的精河縣為例，采用美國Landsat8遙感數據，利用遙感信息提取技術進行縣級棉花種植面積信息提取，以便為后續開展省級棉花面積信息提取積累經驗。

Landsat8；遙感；棉花；分布

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

精河縣位于新疆西北部，天山支脈婆羅科努山北麓，準噶爾盆地西南邊緣。東鄰烏蘇市，西鄰博樂市，南鄰尼勒克縣、伊寧縣，北鄰托里縣。全縣總面積11189.15 km2。有漢、維吾爾、哈薩克、蒙古、回等26個民族。精河縣氣候屬典型的北溫帶干旱荒漠型大陸性氣候。主要特點是光照充足，冬夏冷熱懸殊，晝夜溫差大，干燥少雨，蒸發量大，春季多風沙、浮塵天氣。農業種植主要以棉花為主，另有少量葡萄、玉米等。

1.2 數據來源

本研究采用Landsat8遙感數據下載自美國國家地質調查局的Global Visualizaton Viewer(下載地址：http://glovis.usgs.gov/)，數據軌道號為146029，獲取日期為2015年7月22日。

2 研究方法和技術路線

為了提高棉花信息提取精度，首先在研究區進行了棉花野外解譯標志點的采集和地面樣方布設工作，這些為后續遙感提取棉花面積提供了地面真實參照數據。

對于遙感數據，本研究首先進行了定標和大氣校正，得到地表真實反射率數據，由于植被在近紅外波段反射率變化大，俗稱“紅邊效應”，因此本研究采用RGB432進行波段組合和信息提取，在此基礎上，利用縣界矢量進行裁切，從而得到精河縣的遙感圖像。

3 棉花種植面積信息提取

3.1解譯標志的采集與建立

本研究分別采用手持GARMIN GPS以及TRIMBLE差分GPS在研究區進行了地面解譯標志點的采集和地面樣方布設工作，通過與遙感圖像相疊加，從而得到研究區作物的解譯標志信息。

3.2 棉花面積信息提取

常見的遙感信息提取方法主要有人工目視解譯、計算機監督分類以及非監督分類等，為了兼顧時間與效率，本研究采用監督分類的方法，采用支持向量機(SVM)信息提取方法來提取棉花種植面積，得到研究區棉花種植面積。將提取的棉花面積矢量文件導入ARCGIS等地理信息系統軟件中，通過同一編碼，即可計算出研究區棉花種植的總面積。

4 結論

本研究采用美國Landsat8遙感數據，在新疆精河縣開展了縣級棉花種植面積空間分布信息提取研究，研究表明，第一，Landsat8數據成像清晰，數據質量穩定可靠，可以利用該數據進行大范圍的棉花種植面積信息提取；第二本研究采用的技術路線具有實際可操作性，在以后的省級棉花信息提取中也可以采用本研究所采用的技術路線。

[1]李敏,趙庚星,蔡明慶,趙倩倩,唐建.縣域棉花信息遙感提取與棉田精確化管理分區研究[J].自然資源學報,2012,27(11):1971-1980.

[2]劉玫岑.基于遙感和GIS的棉花面積提取和產量估測研究[D].新疆農業大學，2006.

[3]李敏，趙庚星，李百紅.基于遙感的鄉鎮級棉花面積提取與長勢監測研究[J].山東農業大學學報(自然科學版)，2011（04）.

[4]辛海強；馮志敏.棉花種植區衛星遙感監測研究[J].測繪與空間地理信息,2014(02).

[5]李敏.基于RS和GIS的縣域棉花信息提取及分區管理研究——以山東省夏津縣為例[D].山東農業大學，2012.

劉曉晨（1980年8月-），在職研究生學歷，農藝師,研究方向：農業項目管理。

2015-09-21