【技术实现步骤摘要】
本申请属于农业遥感，具体涉及一种空间抽样外推多总体作物面积的方法及系统。
技术介绍
1、遥感技术(rs)和地理信息系统(gis)技术的农业应用，在业务化运行的农情监测领域引起了一场深刻的革命。作为农情监测重要内容之一的作物种植面积调查首当其冲。较之政府部门逐级上报汇总进行的传统作物种植面积统计，采用遥感(rs)和地理信息系统(gis)技术的方法进行作物种植面积调查具有客观、经济、快速、全面等巨大优势。
2、业务化运行的作物面积年度遥感调查通常采用抽样调查方式。该方法有效规避了在一个种植季或年度全覆盖普查遥感影像数据难以获取完整的问题，而且相对全覆盖普查费用更加低廉，效率更高，结果也较为准确、可靠。
3、但是，由于传统的抽样调查方法无法一次性建立针对多个调查总体的作物面积遥感抽样监测模型集群，并且，当抽样基础数据变化时，传统的抽样调查方法对模型参数的修改不仅成本高且效率低，因此基于该抽样调查方法设计的总体(作物面积)估计方法面临同样的问题，即无法快速、方便地一次性对多个总体的作物面积进行空间外推，从而得到各总体的估计值；另外，当需要计算多个总体的作物面积年际变化率时，现有的方法也存在成本高、效率地的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种空间抽样外推多总体作物面积的方法及系统。
2、第一方面，本申请公开了一种空间抽样外推多总体作物面积的方法，包括如下步骤：
3、步骤101、获取监测目标总体的总
4、步骤102、在所述总耕地空间分布矢量图范围内，依据各子总体的抽样单元层信息表，制作基于耕地面积分层的子总体的层总体分布图；
5、步骤103、依照各子总体的层信息统计表，在所述子总体的层总体分布图上随机选取各层足够数量的抽样单元，记录所选择的抽样单元的标识码，形成各子总体的调查样本抽样单元名录；
6、步骤104、依据所述调查样本抽样单元名录，获取每个抽样单元的地理边界，形成各子总体样本空间分布矢量图；
7、步骤105、获取遥感图像，所述遥感图像的地理位置、数量与所述样本空间分布矢量图相适配；
8、步骤106、对所述遥感图像进行目标识别，按所述抽样单元提取目标作物面积，形成样本观测值，其中，一个子总体对应一个样本观测值集合，全部子总体的样本观测值集合形成一个样本总体文件，并按照预定命名方式对文件进行命名；
9、步骤107、设定子总体名称目录表，其中，每个子总体对应一条记录，每条记录的字段值至少包括子总体的全称、简称以及代码；
10、步骤108、循环读取子总体名称目录表中各子总体字段值，依据读取的字段值，从样本总体文件中抽取子总体样本观测值集合，动态生成子总体样本观测值集合；
11、步骤109、调用各子总体的抽样单元层信息表中的抽样单元编码和层别字段值，赋予各子总体样本观测值集合中每个抽样单元层级代码；
12、步骤110、通过循环调用各子总体层信息统计表中相关参数以及各子总体样本观测值到如下公式(1)，从而循环计算出各子总体的作物面积，最后形成全部总体作物面积统计表：
13、
14、其中，l为分层抽样的层数；nh为各抽样层总体数；h＝1,2,…,l；nh为各抽样层样本容量；yhi为第h层第i个抽样单元的观测值；为子总体估计值，即作物面积。
15、在一种可选的实施方式中，所述步骤101包括：
16、步骤1011、获取监测目标总体的总耕地空间分布矢量图以及多个子总体的子总体边界矢量图；
17、步骤1012、设定抽样单元，并获取所述抽样单元的抽样单元层矢量图；
18、步骤1013、获取各子总体的子耕地空间分布矢量图以及子抽样单元层矢量图；
19、步骤1014、将各子耕地空间分布矢量图与相应的子抽样单元层矢量图进行叠加，提取以抽样单元个体为单位的各子总体的耕地面积，并且，将各子总体的耕地面积数据作为各子总体分层基础数据，并按照预定格式存储在一个文件目录内；
20、步骤1015、设定子总体名称目录表，其中，每个子总体对应一条记录，每条记录的字段值至少包括子总体的全称、简称以及代码；
21、步骤1016、循环读取所述子总体名称目录表中各子总体相应的字段值，动态构建各子总体分层基础数据文件名，从而读取对应的各子总体的分层基础数据，并对该数据进行升序排序；
22、步骤1017、对升序排序后的各子总体分层基础数据进行分层，并以表格形式对分层结果进行显示，得到各子总体抽样单元层信息表，其中，所述分层是基于耕地面积大小进行的，分层方式为频数累积的方式，且预设分组步长和层级数，分层结束后，各子总体所有的抽样单元个体都被赋予相应的层级代码；
23、步骤1018、循环读取各子总体抽样单元层信息表，计算各子总体的层统计值，从而得到各子总体层信息统计表；
24、步骤1019、通过各子总体层信息统计表中的预定参数来判断分层结果是否符合要求，如果不符合，则返回步骤修改预设的分组步长和层级数，直到符合要求，其中，所述预定参数至少包括层总体总数、最小样本容量、抽样比。
25、在一种可选的实施方式中，在所述步骤1013中，是在gis平台分别通过所述多个子总体的子总体边界矢量图裁切所述总耕地空间分布矢量图以及所述抽样单元层矢量图，从而形成各子总体的子耕地空间分布矢量图以及子抽样单元层矢量图。
26、在一种可选的实施方式中，在所述步骤1014中，提取到的以抽样单元个体为单位的各子总体的耕地面积是以各子总体为存储集合的二维数据表格集。
27、在一种可选的实施方式中，在所述步骤1017中，每个所述子总体抽样单元层信息表的表头的字段值至少包括子总体代码、抽样单元编码、耕地面积、频数、频数累积、频数累积平方根以及层别。
28、在一种可选的实施方式中，在所述步骤1019中，所述最小样本容量n通过如下公式计算：
29、
30、其中，l为分层抽样的层数；nh为各抽样层总体数；h＝1,2,…,l；为各抽样层方差；n为总体总数；wh＝nh/n,即第h层的抽样权重；v是估计量的方差，若v没有给定，而是给定了误差界限d，则v＝(d/t)2，在样本量相当大时，可假设t＝u0.025＝1.96；d＝(1-δ)y,δ为抽样精度，y为总体总值；
31、抽样比r通过如下公式计算：
32、r＝n/n；
33、最后，各层最小样本容量nh通过如下公式计算：
34、nh＝nh×r。
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1.一种空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，所述步骤101包括：
3.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1013中，是在GIS平台分别通过所述多个子总体的子总体边界矢量图裁切所述总耕地空间分布矢量图以及所述抽样单元层矢量图，从而形成各子总体的子耕地空间分布矢量图以及子抽样单元层矢量图。
4.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1014中，提取到的以抽样单元个体为单位的各子总体的耕地面积是以各子总体为存储集合的二维数据表格集。
5.根据权利要求1所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1017中，每个所述子总体抽样单元层信息表的表头的字段值至少包括子总体代码、抽样单元编码、耕地面积、频数、频数累积、频数累积平方根以及层别。
6.根据权利要求1所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1019中，所述最小样本
7.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，所述步骤103中，各子总体各层用来外推面积的抽样单元的数量等于各层实际样本容量，而各层实际样本容量应不小于各子总体层信息统计表中各层的最小样本容量。
8.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，所述步骤105中，获取的遥感图像完全覆盖各子总体样本空间分布矢量图中显示的抽样单元的地理空间。
9.一种空间抽样外推多总体作物面积的系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的空间抽样外推多总体作物面积的系统，其特征在于，所述获取模块(201)还用于：
...【技术特征摘要】
1.一种空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，所述步骤101包括：
3.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1013中，是在gis平台分别通过所述多个子总体的子总体边界矢量图裁切所述总耕地空间分布矢量图以及所述抽样单元层矢量图，从而形成各子总体的子耕地空间分布矢量图以及子抽样单元层矢量图。
4.根据权利要求2所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1014中，提取到的以抽样单元个体为单位的各子总体的耕地面积是以各子总体为存储集合的二维数据表格集。
5.根据权利要求1所述的空间抽样外推多总体作物面积的方法，其特征在于，在所述步骤1017中，每个所述子总体抽样单元层信息表的表头的字段值至少包括子总体代码...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴全，贾少荣，贾丽娟，孙娟英，陶双华，顾晓珊，
申请(专利权)人：农业农村部大数据发展中心，
类型：发明
国别省市：
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