基于决策树和混合像元分解的玉米种植面积提取方法

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