基于反射光谱的江淮分水岭区域典型农作物识别
2015-07-13顾留碗吴见邓凯王端端
顾留碗,吴见*,邓凯,王端端
(1.滁州学院地理信息与旅游学院,安徽 滁州 239000;2.安徽省地理信息集成应用协同创新中心,安徽 滁州 239000;3.南京国图信息产业股份有限公司,江苏 南京 210036)
绿色植被在光谱特征上具有很多共性,常规宽波段的遥感数据较难区分作物类型[1–5]。高光谱成像技术的发展,使得在更窄波谱范围内探测作物的细微差别成为可能,可提高农作物的识别精度[6–8]。农作物的正确识别是作物长势、类型、分布范围等信息提取的前提和基础,是进行灾害监测、作物估产、农业资源调查的保障[9–10]。高光谱遥感技术具有常规影像数据不具备的光谱优势,对于精准农业的发展具有很重要的意义[11–14]。
笔者以江淮分水岭区域常见的8 种农作物为对象,通过对作物的高光谱反射特征的分析,研究了常见卫星传感器以及4 种常用植被指数对农作物的识别能力。在不同光谱变换形式分析的基础上,选取最优光谱形式构建BP 神经网络模型,对8 种农作物进行了识别。
1 数据获取及测试方法
2014年5—6月,于江淮分水岭部分地区,选取小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、芝麻、番茄、辣椒8 种典型农作物作为光谱测试对象,每种作物选择10 处测试点,每个测试点选取6 株测试植株,采用 ASD FieldSpec Pro FR 光谱仪(光谱范围 350~2 500 nm,光谱分辨率3 nm@350~1 000 nm,10 nm@1 000~2 500 nm),每株光谱测试3次,取平均值,即每种作物共获取60个光谱样本。测定时间为10: 00—14: 00,天气晴朗,无风,探头距离植株冠层顶约1.5 m,向下垂直。
2 农作物种类识别
2.1 8 种农作物的反射光谱特征
对测得的8 种农作物的异样光谱曲线进行筛选剔除,对剩余的光谱曲线进行均值处理,得到8 种农作物的光谱均值曲线,如图1 所示。……