【遥感应用】农八师石河子总场农作物分布

随着经济、科技的高速发展,农业也发生着前所未有的变化。使先进科技参与到农业生产中,是农业发展必然的趋势。卫星遥感技术在农业方面的应用,一直是世界各国遥感应用研究的首选课题之一。国内外已有研究表明:卫星遥感技术可对农作物实施快速、客观、全面地监测,并能直观地显示其变化的空间分布。

本文以新疆农八师石河子总场农业种植结构监测产品为例,着眼于遥感技术的信息提取,介绍遥感在农业农作物空间分布信息中的应用。

遥感信息提取

常见的遥感信息提取的方法有两大类:一是目视解译,二是计算机信息提取。

目视解译

利用图像的影像特征(色调或色彩,即波谱特征)和空间特征(形状、大小、阴影、纹理、图形、位置和布局),与多种非遥感信息资料(如地形图、各种专题图)组合,运用其相关规律,进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理的思维过程。早期的目视解译多是纯人工在相片上解译,后来发展为人机交互方式,并应用一系列图像处理方法进行影像的增强,提高影像的视觉效果后在计算机屏幕上解译。

计算机信息提取

利用计算机进行遥感信息的自动提取必须使用数字图像,由于同一地物在同一波段,同一地物在不同波段都具有不同的波谱特征,通过对某种地物在各波段的波谱曲线进行分析,根据其特点进行相应的增强处理后,可以在遥感影像上识别并提取同类目标物。早期的自动分类和图像分割主要是基于光谱特征,后来发展为结合光谱特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征等综合因素的计算机信息提取。

本例以中高分辨率结合的遥感影像为基础,根据丰富的作物光谱特性、空间异质性信息以及作物物候特征对主要农作物空间分布信息进行提取,最终形成下面的产品专题图。

2017年5月农八师石河子总场主要农作物空间分布图

可以看出,该地区在农作物分布上的主要特征为:棉花种植量最大,其次为林地、葡萄、小麦。农作物的分布规律符合当地气候条件。比如棉花,新疆棉花多为早中熟、早熟及特早熟品种,是喜光作物,适宜在较充足的光照条件下生长,新疆地区光照十分充足,因此该地区棉花种植量最多。对于小麦和葡萄而言,从图中可以看出,二者呈间隔分布,这是因为二者生长需要的土壤和水质因素不同,也是为了将二者的根系生长空间分隔开,阻断两者根系间的水养分竞争。而林地则较零散的分布在各个地区,主要集中在水域附近。