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1、第26卷第7期2402010年7月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)TransactionsoftheCSAE、，01．26NO．7Jul．2010利用多源時(shí)序遙感數(shù)據(jù)提取大范圍水稻種植面積鄔明權(quán)，王長(zhǎng)耀，牛錚(中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所遙感科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101)摘要：為避免大范圍作物面積提取中的分區(qū)問(wèn)題，提出了一種新的采用時(shí)序MODIS日反射率產(chǎn)品(MOD09GA)和HJ．1CCD數(shù)據(jù)的大范圍水稻種植面積提取方法。利用樣區(qū)多時(shí)相高分辨率HJ．1CCD數(shù)據(jù)，進(jìn)行高分辨率水稻制圖，獲取水稻移栽期和牛長(zhǎng)期的特征。再利用時(shí)序MODIS同反射率產(chǎn)品自動(dòng)提取移栽期稻Eij
2、水分信息和生長(zhǎng)期生長(zhǎng)信息，實(shí)現(xiàn)大范圍的水稻種植面積測(cè)量。以江蘇省為試驗(yàn)區(qū)對(duì)該方法進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明該方法可以較高精度的測(cè)量大范圍的水稻種植面積，水稻提取精度為93．3％，Kappa系數(shù)0．88。關(guān)鍵詞：農(nóng)作物，遙感，提取，種植面積，MODIS，地表水分指數(shù)doi．10．3969／j．issn．1002—6819．2010．07．041中圖分類號(hào)：S127文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-6819(2010)-07-0240-05鄔明權(quán)，王長(zhǎng)耀，牛錚．利用多源時(shí)序遙感數(shù)據(jù)提取大范圍水稻種植面積[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(7)：240--244．
3、WuMingquan，WangChangyao，NiuZheng．Mappingpaddyfieldsinlargeareas，basedontimeseriesmulti-sensorsdata【J】．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：240—244．(inChinesewithEnglishabstract)0引言水稻是中國(guó)的主要糧食作物之一，水稻種植面積占中國(guó)糧食作物種植面積的30％，產(chǎn)量約占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的一半【11。在水稻主產(chǎn)區(qū)，水田灌溉往往消耗超過(guò)80％的水資源【2】。同時(shí)，稻田排放的甲烷超過(guò)排入大氣甲烷總量的
4、lO％【3J，是一種重要的溫室氣體排放源。因此，及時(shí)和準(zhǔn)確的進(jìn)行水稻種植面積測(cè)量對(duì)中國(guó)糧食安全、水資源管理141和溫室氣體排放估算【51等有重要的意義。低分辨率衛(wèi)星具有重返周期短的特點(diǎn)，可以獲取水稻生長(zhǎng)周期的完整時(shí)序數(shù)據(jù)【6】，因而被廣泛應(yīng)用于水稻的面積測(cè)量【_卜引、長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)【9】與估產(chǎn)等方面的研究。應(yīng)用低分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行水稻種植面積的測(cè)最往往根據(jù)研究區(qū)的物候歷或者進(jìn)行時(shí)序低分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的物候分析，確定水稻識(shí)別的移栽期、生長(zhǎng)期和收獲期等關(guān)鍵時(shí)期，通過(guò)關(guān)鍵期內(nèi)的特征來(lái)識(shí)別水稻[10-11j。邱新法等根據(jù)稻田在中紅外和熱紅外影像上的亮溫較旱地低的特點(diǎn)，采
5、用模糊監(jiān)督分類法，利用NOAA／AVHRR數(shù)據(jù)進(jìn)行水稻種植面積提取【12】。張友水【131、鄭長(zhǎng)春【14】等采用多時(shí)相MODIS數(shù)據(jù)，利用土壤水分與植被指數(shù)實(shí)現(xiàn)了水田的提取。王人潮【l51、程乾【l6l、張春桂【17】等采用地形信息結(jié)合多期MODIS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了水稻的提取。在小區(qū)域范圍內(nèi)，精細(xì)遙感方法可以獲得較高的精度。然而在大范圍水稻種植面積測(cè)量時(shí)，往往不能夠獲得大范圍內(nèi)詳細(xì)的地面物候調(diào)查數(shù)據(jù)，同時(shí)由于不同地區(qū)物候歷的差異，需要收稿日期：2009．12．18修訂日期：2010-06．10基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2006AAl2010106；
6、2006AAl20108)；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2007CB714406)作者簡(jiǎn)介：鄔明權(quán)(1983一)，男，湖南株洲人，研究方向：農(nóng)業(yè)遙感與多源遙感數(shù)據(jù)融合。北京中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所9718信箱，100101，Email：liexuewuwci@163．corn進(jìn)行分區(qū)。為減少對(duì)地面物候調(diào)查數(shù)據(jù)的依賴和避免復(fù)雜的分區(qū)問(wèn)題，本文針對(duì)中分辨率衛(wèi)星MODIS數(shù)據(jù)的高時(shí)間分辨率特征，綜合考慮水稻生長(zhǎng)過(guò)程的特點(diǎn)，提出了一種適用于大范圍水稻種植面積提取的方法。1研究區(qū)概況本文以江蘇省為研究區(qū)(圖1)。江蘇省經(jīng)緯度介于東經(jīng)116．30～121．950，
7、北緯30．750～35．330之間，農(nóng)業(yè)種植制度以小麥、油菜．稻、棉花、玉米一年兩熟制為主。圖l研究區(qū)地理位置示意圖Fig．1Locationofstudyarea在江蘇省北部、中部和南部，本文分別選擇了灌云第7期鄔明權(quán)等：利用多源時(shí)序遙感數(shù)據(jù)提取大范圍水稻種植面積241縣、大豐市和江寧區(qū)作為水稻特征提取與面積提取精度評(píng)價(jià)的樣區(qū)(圖1)，其經(jīng)緯度范圍分別為：東經(jīng)119．03?！?19．5。，北緯34．170～34．65。；東經(jīng)120．20～120．610r北緯32．91?！?3．45。；東經(jīng)118．510～119．08。，北緯31．77?！?2．07。。
8、2數(shù)據(jù)介紹2．1MODIS數(shù)據(jù)本文采用MODIS日反射率產(chǎn)品(MOD09GA)，
