多源卫星数据的农用地膜信息提取

李佳雨，王华斌，王光辉，翟浩然，韩 旻，程 前

(1. 辽宁工程技术大学，辽宁 阜新 123000； 2. 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心，北京 100048)

20世纪中叶，地膜覆盖技术最先由西方发达国家使用，其对农作物具有增温、保墒、抑制杂草等功能。地膜覆盖技术在20世纪80年代传入中国，在高寒、干旱及半干旱地区的农作物种植中得到广泛使用。地膜覆盖技术的使用改变了原有的农业生产方式，在大范围内将粮食单产提高20%～30%，为保障我国粮食安全做出了重大贡献[1]。目前，地膜覆盖技术已在40多种农作物的种植上成功推广应用，并呈现出逐渐增长的趋势。1982—2016年的《中国农业统计年鉴》数据显示，1982年中国农作物地膜覆盖面积仅为1.5万hm2，2001年上升到1096万hm2，2015年已达到1 831.8 hm2，33年间扩大了1000余倍。大规模的地膜覆盖面积变化，对于地表生物多样性及土壤能量平衡都有一定影响，而且在耕作过程中，由于原有地膜回收方式的局限性及环保意识的缺乏，农田中存在较高比例的地膜残留。这些地膜残留不仅会对农田造成面源污染、破坏土壤结构，而且阻碍水肥输导，影响土壤通透性和作物生长发育，对农业环境构成重大威胁[2]。传统方法采用实地调查、逐级上报的方式获取地膜覆盖信息，该方法受主观因素影响大，且耗费大量的人力物力，仍然难以得到准确的监测结果。而卫星遥感技术可以克服现场调查的不足，具有覆盖面积广、重访周期短、监测成本低等特点，可以实现大面积同步观测，实时准确地获取地膜覆盖面积及地理分布等信息，该信息对于国家农业规划、资源管理、环境保护等方面具有重要的意义[3]。……