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申请/专利权人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
摘要:本发明提出一种基于多源遥感数据的农作物估产的方法,包括:S1.分别计算多源遥感平台的农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR;S2.基于过往观测数据和实测数据,构建QPAR和产量的多层次关系模型;S3.使用当季采集的卫星或无人机数据计算QPAR,并估算产量。本发明还对应提出一种基于多源遥感数据的农作物估产的系统。本发明的方法和系统使用QPAR这一与农作物光合作用密切相关的参数,减少了估产时的输入参数,能够精确、及时地估算农作物的产量,且和传统的方法相比,使用多源遥感数据进行分层估产,有效地扩充了训练数据集的范围和代表性,提升了估产精度。
主权项:1.一种基于多源遥感数据的农作物估产的方法,其特征在于,包括:S1.分别计算多源遥感平台的农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR:1通过无人机获取农田无人机多光谱影像;获取农田多光谱卫星遥感影像;从地面气象观测站采集无人机数据和卫星遥感数据对应日期的瞬时入射光合有效辐射PAR,以及对应的瞬时入射光合有效辐射PAR波段散射比例ft;使用冠层辐射传输模型建立训练数据集;基于训练数据集和机器学习方法训练神经网络模型;将农田无人机多光谱影像和农田多光谱卫星遥感影像的每个像元的反射率、观测天顶角、观测方位角、太阳天顶角、太阳方位角以及所述瞬时入射光合有效辐射PAR波段散射比例ft,逐像元输入到训练好的神经网络模型进行反演,计算光合有效辐射吸收系数fAPARt,生成对应的农田光合有效辐射吸收系数fAPAR遥感影像;2对多源遥感平台获得的农田光合有效辐射吸收系数fAPAR遥感影像进行一致性对比和校正;3通过如下公式计算多源遥感平台的生长季内的农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR: 其中,th1和th2分别代表每个无人机或卫星观测日期t内,有效PAR辐射观测数据的初始时刻和结束时刻,tDAY1和tDAY2分别代表生长季内多次无人机和卫星观测日期的区间,fAPARt表示数据采集时刻的瞬时光合有效辐射吸收系数fAPAR;S2.基于过往观测数据和实测数据,构建农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR和产量的多层次关系模型:对产量样方采样日期前的农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR卫星遥感影像进行空间聚类分区;在每个分区内进行分层采样;使用构建的所有农田的数据集生成训练数据集,以农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR为输入,产量为输出,使用机器学习模型进行训练;S3.使用当季采集的卫星或无人机数据计算农作物累积光合有效辐射吸收总量QPAR,并估算产量。
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百度查询: 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种基于多源遥感数据的农作物估产的方法和系统
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