Гиперспектралдык аралыктан зонддоонун негизинде буудай аянттарын объектиге багытталган түрдө алуу

Так дыйканчылык тажрыйбасында участоктордун чек аралары эң негизги отургузуу маалыматтары болуп саналат. Алар бардык өсүмдүктөр жөнүндө маалыматтар менен реалдуу дүйнөнүн ортосундагы байланышты камсыз кылат, участок деңгээлиндеги өсүү статистикасы жана талдоо үчүн так географиялык чек араларды камсыз кылат, ошондой эле участоктордун аянтынын өзгөрүшүн талдоо жана ар кандай фенологиялык этаптарда өсүмдүктөрдү узак мөөнөттүү мониторинг жүргүзүү үчүн негиз болуп саналат.

Ар кайсы аймактардагы айыл чарба өндүрүшүнүн ар кандай моделдерине жана отургузуу тарыхына байланыштуу, "участоктун" аныктамасы жана түшүнүгү да ар кандай болот жана ар кандай масштабдагы байкоолордун жыйынтыктары толугу менен шайкеш келбейт. Бул макалада участогун бөлүп алуу 10 метрлик чечилиштеги спутниктик аралыктан зонддоо сүрөттөрүнө негизделген. Ошондуктан, участогу айыл жолдору же айыл жолдору сыяктуу асфальтталган жолдор менен бөлүнгөн салыштырмалуу көз карандысыз отургузуу бирдиги катары аныкталат.

Буудай участогунун сүрөтүн алуу ыкмасы

CAS Xiguang Aerospace командасы 2023-жылы Линтонг районундагы буудайдын максималдуу баалуу композиттик сүрөтүн бириктирүү этабында колдонуп, объектиге багытталган классификация технологиясын колдонуп, 2023-2024-жылдар мезгили үчүн буудай участокторун бөлүп алган.
Объектке багытталган классификация жер белгилерин сегментациялоо-андан кийин классификациялоо ыкмасы аркылуу көз карандысыз объектилерге бөлөт, андан кийин аларды ушул объектилердин негизинде классификациялайт. Бул ыкма классификациянын чечмеленишин жогорулатуу менен бирге салттуу пикселге негизделген классификациянын туз жана мурч эффектинен качууга мүмкүндүк берет. Чыгарылган натыйжа жер участогунун вектору болуп саналат, аны форма жана аянтты эсептөө жана статистика үчүн түздөн-түз колдонсо болот, бул кийинки анализди жеңилдетет.

▲1-сүрөт. Объектке багытталган классификациянын жыйынтыктары

Буудай сүрөтүнүн жыйынтыктарын талдоо

Адабиятка жана жергиликтүү жер түзүлүшүнүн мүнөздөмөлөрүнө таянып, категориялар беш түргө бөлүндү: буудай, шаардык аймактар/жасалма курулмалар, жылаңач топурак, кумдуу аймактар/жогору чагылдыруучу объектилер жана суу объектилери. Суу объектилери жана шаардык аймактар ​​үчүн классификациянын жыйынтыктары салыштырмалуу канааттандырарлык болду. Айрым жолдор жылаңач топурак менен чаташтырылып, ал эми кээ бир чатырлардын чагылдыруу жөндөмдүүлүгү жогору болуп, классификациянын жыйынтыктарына таасир эткен. Ошондуктан, жогорку чагылдыруучу объектилерди кумдуу аймактар ​​менен бириктирүү классификациянын жыйынтыктарынын ишенимдүүлүгүн жогорулатты.

Ал шаар аймагын жана пайдаланылбаган жерлерди визуалдык түрдө көрсөтө алат. Ошондой эле, ал жыл сайын тиешелүү жер өзгөчөлүктөрүнүн аянтын эсептеп, шаарлардын жана ар кандай жерди пайдалануу түрлөрүнүн өнүгүшүн жана өзгөрүп жаткан тенденцияларын талдай алат.

▲2-сүрөт. Объектке багытталган кокустук токой классификаторунун тактыгын баалоо

Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Айыл чарба жерлеринин өсүшүн талдоо

Бул учурда, беш жер катмарынын категорияларынан жалпысынан 409 үлгү визуалдык түрдө чечмеленип, белгиленди. 80% окутуу үчүн жана 20% валидация үчүн колдонулган. 2-сүрөттө классификатордун тактыгын баалоо көрсөтүлгөн, ал айыл чарба жерлери, жылаңач топурак жана суу объектилери үчүн жакшы классификациялоо көрсөткүчтөрүн көрсөткөн. Шаардык аймактар/жасалма курулмалар үчүн классификациянын тактыгы салыштырмалуу начар болгон, бул жер катмарынын татаал бөлүштүрүлүшүнө жана спутниктик сүрөттөрдүн чечилишине байланыштуу болушу мүмкүн.

▲3-сүрөт. Линтун районунун Сянцяо кичи районундагы буудайдын жарым-жартылай казылып алынышы

Жогорудагы сүрөттө жергиликтүү аймак үчүн казып алуунун жыйынтыктары көрсөтүлгөн. Жалпы натыйжа жакшы, казып алуулар аз же туура эмес жүргүзүлгөн. Бирок, негизги жолдордун жана шаар аймактарынын жанындагы айыл чарба жерлери жолдор менен бир аз чаташып кеткен. Айрым участоктор абдан кичинекей жана айыл чарба жолдору жана айыл жолдору менен аралашып кеткен.

▲4-сүрөт. Линтонгдун тоолуу аймагында буудай казып алуу

Сүрөттө ошол эле классификация моделин колдонуу менен Линтонг районунун түштүк тоолуу аймагындагы буудай участокторун казып алуунун жыйынтыктары көрсөтүлгөн. Жыйынтыктар жакшы, бул сүрөттү сегменттөө текстура маалыматын натыйжалуу ала аларын жана ар кандай рельефтеги жана формадагы буудай участоктору үчүн жакшы казып алуу натыйжаларына ээ экенин көрсөтүп турат.

▲5-сүрөт. Линтон районунун ар кайсы көчөлөрүндөгү буудай айдоо аянтынын бөлүштүрүү картасы

Сүрөттө Линтон районунун ар кайсы көчөлөрүндөгү буудай айдоо аянттарынын бөлүштүрүлүшү көрсөтүлгөн. Түсү канчалык кочкул болсо, буудай айдоо аянты ошончолук чоң болот.

Буудай талааларынын көпчүлүгү Линтондун түндүк бөлүгүндө топтолгону айдан ачык, ал эми Сянцяо кичи районунда эң чоң айдоо аянты 66 602 му түзөт. Түштүк аймагы тоолуу, ал жерде аз өлчөмдө буудай айдалган.

▲ 1-таблица. Линтонг районунун ар кайсы кичи райондорундагы отургузулган аянттар боюнча статистика

▲6-сүрөт. Линтонг районунун ар кайсы кичи райондорундагы буудай аянттарынын бөлүштүрүү картасы

Сүрөттө Линтон районунун ар кайсы көчөлөрүндөгү буудай айдалган аянттардын бөлүштүрүлүшү көрсөтүлгөн. Түс канчалык кочкул болсо, буудай аянттары ошончолук көп болот.

Буудай талааларынын көпчүлүгү Линтондун түндүк бөлүгүндө топтолгону айдан ачык, алардын эң көп саны (1950) Сянцяо кичи районунда. Түштүк аймагы тоолуу, аз өлчөмдө буудай өстүрүлөт.

▲ 2-таблица. Линтонг районунун ар бир кичи районундагы буудай аянттарынын статистикалык таблицасы

▲7-сүрөт. Линтон районунун ар кайсы кичи райондорунда буудайдын муундарды бириктирүү этабындагы өсүү аномалияларынын таралышы

Жер участокторун казып алуунун негизинде, жылдык өсүш менен акыркы жылдардагы өсүштүн ортосундагы айырмачылыктарды белгиленген убакыт аралыгында ар бир жер участогу үчүн талдап чыгууга болот.

Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кызыл түс канчалык кочкул болсо, акыркы беш жылга салыштырмалуу түшүм ошончолук начар болот; жашыл түс канчалык кочкул болсо, акыркы беш жылга салыштырмалуу түшүм ошончолук жакшы болот.

Аномалияларды талдоо ар бир жер участогунун жыл сайын иштешин талдап, туруктуу жана жакшы түшүмдүүлүккө ээ жана түшүмдүүлүктүн чоң өзгөрүүлөрү жана начар көрсөткүчтөрү бар участокторду аныктап, менеджерлерге ири масштабдуу отургузуу пландарын түзүүгө жардам берет.