如何用卫星遥感数据识别油棕榈种植区域

油棕是重要的经济作物,其分布信息对农业监测、土地利用评估及资源管理具有重要意义。本文提出一种结合 Sentinel-1(哨兵一号)与 Sentinel- 2(哨兵二号)数据的多源遥感方法,用于高精度提取油棕分布信息。Sentinel-1 (哨兵一号)提供全天候、全天时的雷达影像,不受天气的影响; Sentinel-2 (哨兵二号)为光学影像,包含植被指数与纹理特征等丰富信息。二者的互补性为油棕的识别提供了良好条件。
研究方法
选取印度尼西亚某一区域为研究区(图1),对该区域2025的种植范围进行提取,数据选取时间为2024年6月1日至2025年5月31日。通过GEE平台对数据进行预处理,包括波段提取、指数计算、SAR数据去噪,如图2示例,并重采样至 10 米分辨率,坐标系为WGS84。

图1 研究区域

图2(a)VV
图2(b)NDVI
通过Gini系数对数据的特征进行排序如图3所示。Gini系数共选取了来自Sentinel-1(哨兵一号)和 Sentinel- 2(哨兵二号)数据的14个特征,其中8个特征来自Sentinel-2(哨兵二号)数据,6个特征来自Sentinel-1(哨兵一号)数据。将SAR数据作为第一特征进行分类,VH和VV波段及其差异在分类模型中表现出较高的相关性,这些特征对于油棕种植区的检测非常重要。此外,纹理信息和植被指数也可用于植被分类,纹理特征比植被指数更有效地提高了油棕的检测精度。

图3 Gini系数排序
提取结果
选取其中的VV、VH、B3、B8、NDVI以及特征纹理熵和对比度进行特征构建,然后通过随机森林提取研究区内的油棕区域,提取结果如下(图4):

图4 油棕种植区提取结果
本文通过 Sentinel-1 (哨兵一号)与 Sentinel- 2 (哨兵二号)数据融合的方法对油棕区进行提取,通过特征构建、随机森林,实现了较高精度的种植区识别。研究表明,多源遥感数据融合是提升农业植被识别能力的重要方向。未来工作可进一步探索基于深度学习的语义分割方法,提升边界精度与时间序列动态分析能力。

