一种农作物种植模式识别方法

摘要

本发明公开了一种农作物种植模式识别方法。输入遥感植被指数时间序列数据，确定植被生长阈值；通过选择训练样本对参数进行优化，得到农作物的最短生长季长度、最长生长季长度和最小生长幅度；再提取植被生长信息(一年内的植被生长季个数、每个生长季的长度和生长幅度)，并根据优化后的参数排除非农作物；然后计算农作物生长季的个数得到一年内的复种指数；最后根据前一年、当年和后一年的农作物复种指数综合确定农作物种植模式。采用本发明的技术方案，可以直接对遥感植被指数时间序列数据进行农作物种植模式识别，克服了参数取值的经验性以及峰值数目与种植模式不一一对应的问题，具备较强的抗噪声能力，所需参数少，通用性强。

主权项

一种农作物种植模式识别方法，其特征在于，包括以下步骤：A、输入遥感植被指数时间序列数据；B、确定植被生长阈值，将同一地区裸地和植被覆盖区在春夏季最早出现差异时的植被指数值确定为植被生长阈值；C、选择农作物训练样本；D、参数优化，根据训练样本对研究区农作物最短生长季长度、最长生长季长度和最小生长幅度这3个参数进行随机组合，选择对训练样本种植模式识别精度最高的参数取值组合作为最优参数；E、提取植被生长信息，具体步骤包括：(1)用植被指数时间序列所有时间点的植被指数值减去植被生长阈值，将结果中大于或等于0的数据点赋值为1，将小于0的数据点赋值为0，从而得到由0和1值组成的差值序列；(2)对差值序列中连续为1的值进行累加，如果遇到0，则重新开始累加，得到累加后的序列；(3)累加序列中所有为1的值所在的时间点确定为植被生长季的起始日期；(4)累加序列中所有大于0且紧随其后的值为0的值所在的时间点确定为植被生长季的结束日期，如果累加序列最后一个值大于0，则对应的时间点视为生长季结束日期；(5)植被生长季的个数等于植被生长季起始日期出现的次数；(6)植被生长季长度由每个生长季的起始与结束日期来确定；(7)植被生长季的生长幅度由生长季节内植被指数最大值与植被生长阈值确定，第i个植被生长季生长幅度＝第i个植被生长季内的植被指数最大值‑植被生长阈值；F、判断提取的植被生长季长度是否小于步骤D得到的农作物最短生长季长度，如果是，则删除该生长季，然后转至步骤G，如果不是，则直接转至步骤G；G、判断提取的植被生长季的生长幅度是否小于步骤D得到的农作物最小生长幅度，如果是，则删除该生长季，然后转至步骤H，如果不是，则直接转至步骤H；H、判断提取的植被生长季长度是否大于步骤D得到的农作物最长生长季长度，如果是，则删除该生长季，然后转至步骤I，如果不是，则直接转至步骤I；I、满足步骤F、G、H判断条件的植被生长季即为农作物生长季，根据农作物生长季个数可以确定一年内的农作物复种指数；J、根据前一年、当年和后一年的农作物复种指数综合确定农作物种植模式，由于3年的复种指数组合共有4³种情况，具体判定方法是：首先，对于所有含有0的组合，三年复种指数全为0时确定为非耕地，当年复种指数为0而前一年或后一年中有不为0的情况时确定为休闲耕地，对于其他含0的组合，当年的种植模式按当年的复种指数确定，即复种指数为1表示一年一熟的种植模式，复种指数为2表示一年两熟的种植模式，复种指数为3表示一年三熟的种植模式；其次，对剩下的所有含3的组合，当年的种植模式按当年的复种指数确定；再次，对剩下的由1和2构成的组合，采用两种原则确定，一是相同性原则，只要当年的复种指数与前一年或后一年中任意一年的复种指数相同，则按相同的复种指数确定当年的种植模式；二是对称性原则，对(1，2，1)和(2，1，2)组合，它们都是两年内完成三次农作物种植，因此种植模式为二年三熟。