基于GF1影像的玉米识别方法研究王晓昕++范燕敏++武红旗摘要：本研究选取新疆昌吉市为研究区，以基于GF-1影像的作物分类与玉米识别为目的，利用2015年的5景高空间和高时间分辨率的GF-1遥感影像，经对影像进行掩膜处理后，分别利用最大似然法、马氏距离法、最小距离法、平行六面体法、神经网络法和支持向量机法对昌吉市的作物进行分类与玉米识别。结果表明，昌吉市玉米识别的最佳方法为最大似然法，最佳月份为8月，总体分类精度为98.48%，Kappa系数可达到0.98，制图精度与用户精度分别为99.93%和97.72%。关键词：GF-1影像；玉米识别；作物分类；分类方法：S513文献标识号：A：1001-4942（2017）06-0139-04AbstractInthispaper，ChangjiCitywasselectedasthestudyarea，thecropclassificationandmaizerecognitionbasedonGF-1imageswasthepurpose.FiveGF-1remotesensingimageswithhighspatialandtemporalresolutionof2015werecoveredbymaskandthenusedtoclassifythecropsfromChangjiandrecognizethemaizebymaximumlikelihood，Mahalanobisdistance，minimumdistance，parallelepiped，neuralnetclassificationmethodandsupportvectormachine.TheresultsshowedthatthebestmethodofmaizeidentificationinChangjiwasthemaximumlikelihoodmethod，thebestmonthwasAugust，theoverallclassificationaccuracywas98.48%，theKappacoefficientcouldreach0.98，andthemappingaccuracyanduseraccuracywere99.93%and97.72%.KeywordsGF-1image；Maizerecognition；Cropclassification；Classificationmethod〖HJ*4/9〗我國是农业大国，农业的发展直接关系着社会的稳定与发展。农情信息在保障国家粮食安全、调整农业种植结构、农业防灾减灾、农业可持续发展等方面发挥着积极的科技支撑作用，故开展农情监测意义重大。但传统的逐层统计汇报和实地测量方法误差大、耗时耗力，且缺乏直观的空间分布信息[1]。遥感技术由于具有宏观、迅速的大范围监测能力，成为农作物种植监测不可或缺的技术手段，受到各国政府和专家学者的重视[2]。目前，国外主要利用多时相、多源数据来进行作物的分类与面积的提取[3-8]。但这些研究主要采用中低分辨率影像来提取大宗作物种植信息，作物的分类精度总体偏低。2013年我国自主研发的高分一号（GF-1）卫星成功发射，实现了高时间、高空间、高光谱分辨率的兼顾；同年，国家统计局利用GF-1数据完成了对河北、辽宁、山东、湖北、黑龙江5省的秋粮和新疆棉花种植面积的遥感调查；2014年利用GF-1数据对安徽、山东、河北3省196个县的小麦、水稻、玉米进行遥感调查[9，10]。现今，利用遥感进行作物分类的方法主要有监督分类、非监督分类、决策树分类和基于面向对象的分类方法等。目前已有许多研究利用Landsat影像和高分影像监测玉米、小麦、棉花等大宗农作物的种植结构、种植面积和长势[11-17]。如刘哲等[18]构建了多时相OLI/Landsat-8数据集结合GeoEye-1高分影像纹理的制种玉米识别方法，用户精度与制图精度可达到86.37%、83.02%，高于仅使用单一OLI/Landsat-8数据源的分类精度。提取农作物种植面积是进行作物产量预测的首要工作，玉米在新疆粮食作物中的种植面积和产量占比较大，快速精准地获取玉米种植面积对于确保粮食安全和社会稳定、指导和调控宏观种植结构等均有重大意义。但玉米与棉花、葡萄等作物具有相似的生长期，仅利用单时相遥感影像很难将其精确提取出来。本研究以新疆自治区昌吉市为例，利用高时间与高空间分辨率的GF-1影像，采用目视解译与计算机自动分类相结合的分类方法进行玉米种植面积的提取，探讨利用国产高分影像进行作物分类、遥感解译的模式，以丰富国产遥感卫星的应用。1研究区概况与研究方法1.1研究区概况昌吉市地处欧亚大陆腹地，位于天山北麓、准噶尔盆地南缘。地处东经86°24′～87°37′，北纬43°06′～45°20′。地势南高北低，自西南向东北倾斜，地形十分复杂。其境内的气候、土壤、植被及水文要素垂直地带的变化十分明显。气候特点是四季分明，夏季干旱炎热，冬季寒冷漫长，春季温度变化剧烈，冷空气活动频繁；秋季降温迅速，天气晴朗。降水量年...