一种基于信息扩散的农业干旱等级划分方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114154892A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111494404.7(22)申请日2021.12.08(71)申请人农业农村部规划设计研究院地址100125北京市朝阳区麦子店街41号(72)发明人王蔚丹孙丽裴志远石智峰吴全孙娟英董沫陶双华(74)专利代理机构北京百欧知识产权代理事务所(普通合伙)11930代理人吴泳历秦健(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/02(2012.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种基于信息扩散的农业干旱等级划分方法(57)摘要本申请属于卫星遥感技术应用，具体涉及一种基于信息扩散的农业干旱等级划分方法，包括如下步骤：获取监测目标在预定时间段的遥感数据以及干旱形态数据；计算干旱指数值；将干旱形态数据转换为模糊子集；构建样本集；利用信息扩散方法构建模糊信息矩阵，从而得到干旱指数值与干旱等级之间的映射关系；评定监测目标的干旱等级。本申请的基于信息扩散的农业干旱等级划分方法，针对目前农业干旱遥感指数的干旱等级动态确定过程中存在的不确定性，利用模糊集合论将容易获取的干旱等级判断的定性信息转换为模糊子集，进而采用信息扩散的方法构建干旱指数和干旱等级之间的模糊关系矩阵，从而进行区域农业干旱监测。CN114154892ACN114154892A权利要求书1/2页1.一种基于信息扩散的农业干旱等级划分方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤101、获取监测目标在预定时间段的遥感数据以及干旱形态数据，其中，所述干旱形态数据包含所述监测目标的位置信息以及人为判断的干旱等级信息；步骤102、选取预定类型的遥感指数作为所述监测目标的干旱指数，并根据所述遥感数据计算对应的干旱指数值；步骤103、利用模糊集合论将所述干旱形态数据转换为模糊子集；步骤104、将所述步骤102的干旱指数值和步骤103的模糊子集一起构成样本集；步骤105、以所述样本集作为参量，利用信息扩散方法构建模糊信息矩阵，从而得到所述干旱指数值和所述干旱形态数据表达的干旱等级之间的映射关系；步骤106、基于所述步骤105得到的映射关系，来评定监测目标的干旱等级。2.根据权利要求1所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，所述干旱等级信息中的干旱等级包括无旱、轻旱、中旱、重旱以及特旱。3.根据权利要求2所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，所述步骤103具体包括：步骤1031、设给定论域U，U到闭区间[0，1]的任一映射μB为：μB:U→[0,1],其中，U是模糊集B的论域，则称B是U上的一个模糊子集，数值μB(x)为x属于B的隶属度，函数μB是B的隶属函数；步骤1032、设论域U是有限集，用扎德记号表达U的一个模糊子集B：B＝μB(x1)/x1+μB(x2)/x2…+μB(xn)/xn；其中，x分别对应所述干旱等级信息中对应的干旱等级，μB(x)是各干旱等级所对应的可能性。4.根据权利要求2所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，在所述步骤102中，所述预定类型的遥感指数是温度植被干旱指数。5.根据权利要求4所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，所述温度植被干旱指数TVDI通过如下公式得到：其中，TS表示任意像元的地表温度；表示某一地相同植被指数对应的最低地表温度；表示某一地相同植被指数对应的最高地表温度；另外，具体计算公式为：式中：a1，b1表示湿边方程的拟合系数；a2，b2表示干边方程的拟合系数；VI表示植被指数。6.根据权利要求1所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，在所述步骤102中，根据所述遥感数据计算得到对应的干旱指数值之前还包括如下步骤：2CN114154892A权利要求书2/2页对所述遥感数据依次进行遥感图像预处理和去云处理、去阴影处理。7.根据权利要求6所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，所述遥感图像预处理包括如下处理中的至少一种：辐射定标处理、大气校正处理、正射校正处理、几何校正处理以及影像镶嵌处理。8.根据权利要求1所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，在所述步骤103中，将所述干旱形态数据转换为模糊子集之前还包括如下步骤：对所述干旱形态数据进行预处理，以去除无效数据和干扰数据。9.根据权利要求1所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，在所述步骤104中，是以地理位置为纽带，将干旱指数值作为输入，模糊子集作为输出，以构造样本集。10.根据权利要求1所述的农业干旱等级划分方法，其特征在于，在所述步骤106中，是基于映射关系，利用所述监测目标的干旱指数值直接得到监测目标的干旱等级分布图，从而评定监测目标的干旱等级。3CN114154892A说明书1/8页一种基于信息扩散的农业干旱