遙感技術(shù)結(jié)合GPS技術(shù)在油菜種植面積監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

于俊平　韓鵬杰

摘 要：利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)油菜種植面積進(jìn)行大范圍的監(jiān)測(cè)，通過(guò)研究技術(shù)路線、監(jiān)測(cè)方法和工作流程，在GPS系統(tǒng)輔助下，可以及時(shí)掌握油菜種植變化情況。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);全球定位系統(tǒng)技術(shù);信息提取;面積監(jiān)測(cè)

文章編號(hào)：1004-7026（2018）21-0069-02? ? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：S127 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

遙感技術(shù)又稱(chēng)RS技術(shù)，是目前最有效的觀測(cè)技術(shù)和信息獲取手段，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，具有覆蓋范圍廣、探測(cè)周期短、費(fèi)用成本低等特點(diǎn)，能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行及時(shí)快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。農(nóng)業(yè)是遙感應(yīng)用最主要的領(lǐng)域之一，主要包括農(nóng)作物遙感監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)資源遙感監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)工程規(guī)劃與建設(shè)等方面。

安康、漢中兩市為陜西省油菜主產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)發(fā)生變化較大，兩地油菜種植面積也有所變化。應(yīng)用高分一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結(jié)合地面樣方調(diào)查，對(duì)兩市油菜信息進(jìn)行提取，及時(shí)了解準(zhǔn)確的油菜種植面積以及變化情況。

1? 技術(shù)路線及監(jiān)測(cè)方法

（1）利用遙感（RS）技術(shù)，結(jié)合全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)手段對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)嵭斜O(jiān)測(cè)。

（2） RS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源見(jiàn)表1。

解譯區(qū)域漢中、安康共涉及分幅影像26景：

YC148D008009-012;YC148D009009-012;

YC148D010008-012;YC148D011012;

YC149D08001;YC149D009001-002;

YC148D008009-012;YC149D01001-004;

YC149D011001-003;YC149D012002-003。

（3）GPS樣方來(lái)源：漢中、安康歷史布設(shè)樣方40個(gè)，涉及安康漢陰、濱江區(qū)，漢中洋縣、南鄭、漢臺(tái)、勉縣、城固、西鄉(xiāng)兩個(gè)市下屬的8個(gè)縣區(qū)。

（4）影像處理：2018年4月2日，高分辨率多光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)高分一號(hào)為調(diào)查數(shù)據(jù)源，采用全色2 m與多光譜16 m的4、3、2波段合成數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)正射糾正、影像配準(zhǔn)、過(guò)濾除噪（薄云薄霧）、光譜融合等技術(shù)手段，得到漢中、安康兩市空間分辨率不低于2 m的高光譜假彩色衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。

（5）在GIS系統(tǒng)下，根據(jù)區(qū)域界線以及不同地形、地貌條件分區(qū)裁切。得到漢中、安康分幅影像26景：

YC148D008009-012;YC148D009009-012;

YC148D010008-012;YC148D011012;

YC149D08001;YC149D009001-002;

YC148D008009-012;YC149D01001-004;

YC149D011001-003;YC149D012002-003。

（6）采取典型樣塊樣方布設(shè)監(jiān)測(cè)與全域監(jiān)測(cè)相結(jié)合的辦法，利用GPS定位系統(tǒng)，對(duì)原布設(shè)40個(gè)500 m×500 m地面樣方進(jìn)行實(shí)地人機(jī)交互測(cè)量監(jiān)測(cè)。

（7）根據(jù)樣方內(nèi)油菜在衛(wèi)星影像上的形狀、大小、顏色、亮度、飽和度、紋理及地理位置等多種因素，建立漢中、安康兩市全域影像解譯標(biāo)志。

（8）在GIS系統(tǒng)下應(yīng)用自動(dòng)分類(lèi)決策樹(shù)分類(lèi)法逐層進(jìn)行油菜信息提取，最小圖斑控制在兩個(gè)像元。

（9）精度控制：樣方精度≤5%。全域解譯檢查精度與地面樣方結(jié)合，抽檢不同地塊，實(shí)地驗(yàn)證。采取人機(jī)交互目視修正結(jié)果。

（10）GIS系統(tǒng)下將分幅解譯結(jié)果轉(zhuǎn)化疊加計(jì)算，完成面積統(tǒng)計(jì)。

2? 工作流程

調(diào)查工作流程圖見(jiàn)圖1。

3? 監(jiān)測(cè)應(yīng)用結(jié)果

3.1? 地面樣方的監(jiān)測(cè)結(jié)果

2018年地面樣方油菜面積減少9.72%，藥材、果樹(shù)、苗圃等經(jīng)濟(jì)作物有所增加，保護(hù)地蔬菜有所增加，空置地大幅增加，交通用地及居民地有所增加，土地出現(xiàn)流轉(zhuǎn)。

減少樣方24個(gè)，增加10個(gè)，6個(gè)基本持平，減少樣方主要分布在漢中。典型樣方4個(gè)：YC61023城固縣上元觀鎮(zhèn)外北街村，油菜面積減少31%，中藥材種植大面積增加;YC61021城固縣沙河營(yíng)鎮(zhèn)張家咀村，樣方內(nèi)油菜面積減少15.39%，出現(xiàn)大面積空置地;YC61026漢臺(tái)區(qū)宗營(yíng)鎮(zhèn)韓塘村，油菜種植面積減少，保護(hù)地蔬菜面積增加;YC61028漢中市漢臺(tái)區(qū)舒家營(yíng)街道小店村，面積減少14.26%，果樹(shù)面積增加。油菜面積增加樣方Y(jié)C61035，勉縣老道寺鎮(zhèn)紀(jì)寨村，面積增加12.36%。

3.2? 漢中、安康兩市全域解譯結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)26景遙感影像信息提取，共提121 058 586個(gè)像元數(shù)，油菜種植面積為48 421 hm2，與2017年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)52 680 hm2相比較減少4 259 hm2，占比8.08%。其中，減少區(qū)域主要集中在漢中漢臺(tái)區(qū)、南鄭區(qū)、洋縣、城固縣，勉縣略有增加;安康市共提取像元信息96 715 502個(gè)，種植面積38 684 hm2，同2017年37 992 hm2比較，增加92 hm2，基本持平。

典型樣方中油菜監(jiān)測(cè)結(jié)果與全域油菜監(jiān)測(cè)結(jié)果相吻合，呈減少趨勢(shì)，減少幅度8%～9%左右。遙感解譯誤差1.64%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5%。

4? 結(jié)束語(yǔ)

利用遙感技術(shù)結(jié)合GPS地面樣方技術(shù)，不僅能夠及時(shí)、快速、省時(shí)地得到較大范圍大宗作物的種植面積數(shù)據(jù)，更能提高遙感解譯的準(zhǔn)確度，是利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)大宗農(nóng)作物更為理想的手段之一。