精準農業(yè)用多光譜還是高光譜遙感技術(shù)？

近年來(lái)，遙感技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了很多行業(yè)對這項技術(shù)的認可，被廣泛應用。由于農林牧業(yè)頻發(fā)爭地矛盾，遙感技術(shù)被用于植被分類(lèi)，提高土地利用率，實(shí)現精準農業(yè)高效估產(chǎn)，經(jīng)營(yíng)管理。

那想要實(shí)現植被的精準區分是用多光譜還是高光譜遙感技術(shù)呢？

我們知道多光譜數據光譜波段寬、分辨率較低，所以對不同種類(lèi)的植被不能做到精確區分。而高光譜遙感技術(shù)具有光譜響應范圍廣、分辨率高的特點(diǎn)以及蘊含著(zhù)近似連續的地物信息，這為植被的精準區分帶來(lái)了可能。

但是高光譜信息的不足之處在于數據量大并且信息冗余多的缺點(diǎn)，近年來(lái)，國內外的學(xué)者經(jīng)過(guò)不斷的研究也有了改善，將高光譜數據應用于植被種類(lèi)識別，提高了植被種類(lèi)識別精度。

以黃淮海地區為例，同一空間會(huì )種植樹(shù)木和糧食，以往針對單一樹(shù)種或者作物分析，都是先提取各種植被的平均光譜數據在將植被進(jìn)行區分。如此便樣忽略了植被光譜反射率波段間的區間范圍，削弱了整個(gè)樣本的個(gè)體差異，導致各種植被之間的光譜微小差異被弱化，在樹(shù)木與糧食作物共同種植的區間中區分精度下降。

如果利用高光譜儀分別測 定不同植被的高光譜數據，根據植被的個(gè)體差異分析整個(gè)高 光譜數據集的反射率范圍值，選擇以往研究中的常用方法， 利用原始光譜特征點(diǎn)、一階微分變換、二階微分變換以及植 被指數處理方法對高光譜數據進(jìn)行處理，并比較分析不同光 譜處理方法提取的參數在以上三種植被中的驗證結果與分類(lèi) 精度，為農田主要植被高光譜分類(lèi)提供理論依據與技術(shù)支撐。

第一步，進(jìn)行光譜測定。

第二步，高光譜數據變換處理。

已有許多的方法用來(lái)處理高光譜數據，本文選取了較為常見(jiàn)，且實(shí)用性強，計算量較小，在樣本量較大的情況下能快速、準確計算的光譜分析方法，主要有原始光譜特征點(diǎn)、一階微分變換、二階微分變換以及紅邊植被指數。

第三步，植被分類(lèi)原理。例如我們提取玉米、小麥和楊樹(shù)三種植被的光譜特征指標，從這些指標中分析是否有交集，從而分析判斷出無(wú)交集范圍的指標，即為能將此三種植被進(jìn)行最有效區分。

通過(guò)原始光譜特征點(diǎn)、一階微分變換、二階微分變換以及特征植被指數四種光譜數據分析方法，計算每種方法提取出的每個(gè)參數的結果區間，逐步對比三種植被在每個(gè)參數中的結果區間，依據特征參數結果區間的交集越小植被的區分精度越高的標準，選取能夠精確區分三種植被的方法。

通過(guò)研究得到一階微分能夠有效的用于樹(shù)種與糧食作物共同生長(cháng)區域的植被區分，其中通過(guò)一階微分獲得的三邊參數中，黃邊振幅、黃邊面積以及黃邊微分值和對三種植被的區分能達到較高的區分精度，該結果為黃淮海地區樹(shù)木與糧食作物共同種植區域的植被區分提供理論支持。

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