政策资讯

基于北斗导航的天然草地质量评价方法、系统及存储介质

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202110588621.6
申请人(专利权人):
中国农业科学院草原研究所
行业类别:
G06V20/10 G06V20/13 G06V10/82 G06N3/0464 G06N3/08
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2024-07-05
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

权利要求书

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交易流程

委托经理人

本申请的实施例提供了一种基于北斗导航的天然草地质量评价方法,所述方法包括:S1、接收北斗导航系统传送的目标草场区域的遥感数据,构建遥感影像集;S2、将遥感影像集分为两份,即训练集和目标集;S3、将训练集中的遥感影像输入深度学习识别算法模型,经过训练获得遥感影像识别模型;S4、将目标集中的遥感影像输入所述遥感影像识别模型,以获得识别结果;S5、基于所述识别结果及评价指标对所述天然草地进行质量评价。本申请的技术方案实现了高效、准确的对天然草地质量进行评价。

1.一种基于北斗导航的天然草地质量评价方法,其特征在于,所述方法包括: S1、接收北斗导航系统传送的目标草场区域的遥感数据,构建遥感影像集; S2、将遥感影像集分为两份,即训练集和目标集; S3、将训练集中的遥感影像输入深度学习识别算法模型,经过训练获得遥感影像识别模型; S4、将目标集中的遥感影像输入所述遥感影像识别模型,以获得识别结果; S5、基于所述识别结果及评价指标对所述天然草地进行质量评价; 在将所述遥感影像输入深度学习识别算法模型之前先进行预处理,具体为:先将遥感影像进行二值化,即将像素值大于像素值阈值T的点设为白色,将像素值小于像素值阈值T的点设为黑色;再将经过二值化的图像进行去噪处理; 所述深度学习识别算法模型工作过程为:对经过预处理的单张遥感影像中的黑色像素进行连通域分析,以连通域为基础构建标记框,计算各所述标记框的面积,对各所述标记框的面积进行求和;接着,对剩余的单张遥感影像进行上述过程,最后将上述单张遥感影像对应的求取面积和取加权平均值,作为目标草场区域的实际草地面积进行输出; 所述基于所述识别结果及评价指标对所述天然草地进行质量评价,具体包括:所述识别结果即为实际草地面积;基于所述实际草地面积与单位草地面积初级生产力计算得出所述目标草场区域的实际生产力;将所述实际生产力与评估指标进行匹配,进而获得对应的评估结果; 所述基于所述实际草地面积与单位草地面积初级生产力计算得出所述目标草场区域的实际生产力,采用如下计算公式: Realoutput=s*f 其中,Realoutput为所述目标草场区域的实际生产力,s为实际草地面积,f为单位草地面积初级生产力,NDVI为卫星比值植被指数,a1、a1为权重系数,I为光强度,b1、b2为常数,θ为草场最低单位产量阈值的n倍。

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:加权规则为:所述单张遥感影像中构建的标记框数量越多则对应的权重越小和/或所述单张遥感影像中构建的标记框中所有黑色像素的像素平均值越大则对应的权重越大。

3.根据权利要求1-2任一项所述方法,其特征在于:所述深度学习识别算法模型是基于YOLO算法的模型、BABP模型、卷积神经网络模型中的至少一种。

4.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述将所述实际生产力与评估指标进行匹配,进而获得对应的评估结果,具体为: 如果实际生产力满足:0<Realoutput≤output1,则评估结果为劣质草场; 如果实际生产力满足:output1<Realoutput≤output2,则评估结果为一般草场; 如果实际生产力满足:Realoutput>output2,则评估结果为良好草场; 其中,output1、output2均未评价指标阈值,且output2>output1。

5.一种基于北斗导航的天然草地质量评价系统,其特征在于,所述系统包括: 第一获取模块,用于接收北斗导航系统传送的目标草场区域的遥感数据,构建遥感影像集; 第一处理模块,用于将遥感影像集分为两份,即训练集和目标集; 第二处理模块,用于将训练集中的遥感影像输入深度学习识别算法模型,经过训练获得遥感影像识别模型; 所述深度学习识别算法模型工作过程为:对经过预处理的单张遥感影像中的黑色像素进行连通域分析,以连通域为基础构建标记框,计算各所述标记框的面积,对各所述标记框的面积进行求和;接着,对剩余的单张遥感影像进行上述过程,最后将上述单张遥感影像对应的求取面积和取加权平均值,作为目标草场区域的实际草地面积进行输出; 第三处理模块,用于将目标集中的遥感影像输入所述遥感影像识别模型,以获得识别结果; 评价模块,用于基于所述识别结果及评价指标进行天然草地质量评价; 所述基于所述识别结果及评价指标对所述天然草地进行质量评价,具体包括:所述识别结果即为实际草地面积;基于所述实际草地面积与单位草地面积初级生产力计算得出所述目标草场区域的实际生产力;将所述实际生产力与评估指标进行匹配,进而获得对应的评估结果; 所述基于所述实际草地面积与单位草地面积初级生产力计算得出所述目标草场区域的实际生产力,采用如下计算公式: Realoutput=s*f 其中,Realoutput为所述目标草场区域的实际生产力,s为实际草地面积,f为单位草地面积初级生产力,NDVI为卫星比值植被指数,a1、a1为权重系数,I为光强度,b1、b2为常数,θ为草场最低单位产量阈值的n倍。

6.一种基于北斗导航的天然草地质量评价设备,其特征在于,所述设备包括: 存储有可执行程序代码的存储器; 与所述存储器耦合的处理器; 所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行如权利要求1至4任意一项所述的基于北斗导航的天然草地质量评价方法。

7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1至4任意一项所述的基于北斗导航的天然草地质量评价方法。


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