基于决策树和混合像元分解的玉米种植面积提取方法

• 作者: 姜方方 展郡鸽 张晓东 朱德海 苏伟 马鸿元
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 玉米 种植面积提取 决策树 混合像元分解 归一化差分植被指数
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 农业自动化与环境控制
• 页码范围: 289-295,301
• 分类号: S127
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2015.09.042

摘要

Landsat 8影像具有较高空间分辨率和时间分辨率,长时间序列Landsat 8-NDVI曲线反映农作物的物候历、种植模式和种植结构信息,是精确提取玉米种植面积的理想数据源.基于时序Landsat 8-NDVI影像提取玉米种植面积的方法中,决策树方法快速、高效,可通过多阈值限定进行分类,但由于混合像元问题,如果阈值设置过宽,提取面积偏大;阈值设置过窄,提取面积偏小;混合像元分解通过计算端元组分丰度可以排除异质地类干扰.因此,以时序NDVI为数据源、耦合使用2种算法是精确提取作物种植面积的有效方法.本研究基于时序Landsat 8-NDVI,提取河北省保定市大田玉米的种植面积.首先,分析典型作物区的NDVI曲线特征,并构建决策树从而初步提取早播夏玉米、小麦夏玉米和春玉米的分布范围.然后,根据端元平均NDVI波谱曲线,进行3种玉米混合度分解,进而根据玉米丰度比例精确提取玉米种植面积.精度评价结果表明:利用本方法提取的玉米种植区总分类精度在98％以上,Kappa系数在0.97以上;所提取的玉米种植类型主要是夏玉米,春玉米种植主要集中在涿州市中部,这与实地调查结果一致.上述定量和定性的评价结果表明该方法可用于快速、精确提取玉米种植面积.