本发明属于玉米涝灾预警领域，涉及遥感监测技术，具体是一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统。
背景技术：
1、玉米是我国的主要粮食作物之一，也是重要的饲料和工业原料，玉米的品种繁多，营养价值较高，含有丰富的碳水化合物、膳食纤维、维生素以及矿物质，玉米的种植和收获通常依赖于机械化作业以提高效率和产量。
2、现有的玉米涝灾预测系统往往根据天气系统的降水信息对涝灾进行预警，并未结合玉米种植地的实际水体状态进行综合预警，导致玉米涝灾预警的精确性无法得到保证；并且现有技术无法根据玉米的实际生长状态对涝灾进行报警，更无法根据报警结果对预警过程进行反馈以及优化。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，用于解决玉米涝灾预警的精确性无法得到保证以及无法根据报警结果对预警过程进行反馈以及优化的问题；
2、本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以保证玉米涝灾预警的精确性并且可以根据报警结果对预警过程进行反馈以及优化的用于玉米涝灾预警的遥感监测系统。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，包括涝灾预警模块、涝灾报警模块以及涝灾预警优化模块，涝灾预警模块包括种植地监测单元以及降水监测单元；所述涝灾预警模块、涝灾报警模块以及涝灾预警优化模块依次进行通信连接；
5、所述种植地监测单元用于对玉米种植地的水体以及玉米生长状态进行监测：将每个自然日的固定时间点标记为监测时间点，在监测时间点获取玉米种植地内水体以及玉米的高分辨率遥感影像数据，对高分辨率遥感影像数据进行预处理、特征提取以及反演，获得玉米种植地的实际水体深度ds以及玉米的生长系数sz；通过实际水体深度ds与预设的积水深度阈值zx进行比较，对水体的水体状态标记为有积水状态或者无积水状态；
6、所述降水监测单元用于对玉米种植地的降水信息进行监测：在监测时间点通过气象平台获取玉米种植地的降水信息；
7、所述涝灾预警模块用于根据玉米种植地的降水信息对涝灾进行预警：在监测时间点通过结合降水信息与实际水体深度ds，对玉米种植地的涝灾预警必要性进行分析，若需要预警，则对玉米种植地的涝灾预警等级进行分析并发出预警；
8、所述涝灾报警模块用于根据玉米种植地中水体对玉米生长的影响对涝灾进行报警：在监测时间点对玉米种植地进行水体状态检查，若玉米种植地的水体状态为有积水状态，触发报警信号，通过比较玉米的生长变化系数sb的数值对报警等级进行分析；
9、所述涝灾预警优化模块用于根据预警等级与报警等级校验分析的结果进行预警优化。
10、进一步地，对玉米种植地的水体进行监测过程包括：将玉米种植地分割为若干个监测区域，在监测时间点获取监测区域内水体的高分辨率遥感影像数据，对高分辨率遥感影像数据进行预处理、特征提取以及物理模型反演得到监测区域的水体深度，将各个监测区域的水体深度进行求和取平均值计算，得到玉米种植地的实际水体深度ds；将一定高度的积水水深标记为积水深度阈值zx，若实际水体深度ds大于等于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态标记为有积水状态，并将当前监测时间点标记为积水存在时间jc；若实际水体深度ds小于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态标记为无积水状态，并将积水累计时长jt清零。
11、进一步地，对玉米生长状态进行监测的过程包括：对在监测时间点获取的监测区域内玉米的高分辨率遥感数据进行预处理、特征提取以及物理模型进行反演获得玉米叶长以及植株高度，将各个监测区域的玉米叶叶长以及植株高度分别进行求和取平均值计算，得到玉米种植地中玉米的叶长平均值yc以及植株高度平均值zg，通过公式sz=k1*yc+k2*zg经数值计算，得到玉米种植地中玉米的生长系数sz。
12、进一步地，降水信息包括预计24小时降水量yj、降水开始时间以及实际24小时降水量sj；将玉米种植地为无积水状态的当日降水开始时间记为积水开始时间jk。
13、进一步地，对玉米种植地的涝灾预警必要性分析的过程包括：将实际水体深度ds与预计24小时降水量yj进行求和运算，得到在下一个监测时间点的预计水体深度ys；若预计水体深度ys小于等于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态设置为无积水状态，无需进行预警；若预计水体深度ys大于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态设置为有积水状态，并发出预警信号。
14、进一步地，对玉米种植地进行涝灾预警等级分析的过程包括：获取玉米的耐淹深度ns以及耐淹时长nt；通过公式jt=jc-jk将积水开始时间jk与积水存在时间jc进行数值计算得到积水累计时长jt；若预计水体深度ys大于等于耐淹深度ns且积水累计时长jt大于等于耐淹时长nt，则触发一级预警信号；若预计水体深度ys小于等于耐淹深度ns且积水累计时长jt小于等于耐淹时长nt，则触发三级预警信号；若预计水体深度ys大于耐淹深度ns但积水累计时长jt小于耐淹时长nt或者预计水体深度ys小于耐淹深度ns但积水累计时长jt大于耐淹时长nt，则触发二级预警信号；若预计水体深度ys大于水深危险阈值ssmax，则触发特级预警信号：涝灾的严重程度从重到轻依次为特级、一级、二级以及三级。
15、进一步地，根据玉米种植地中水体对玉米生长的影响对涝灾进行报警的过程包括：在监测时间点对玉米种植地进行水体状态检查，若玉米种植地的水体状态为无积水状态，则不存在涝灾风险，无需进行报警；若玉米种植地的水体状态为有积水状态，则存在涝灾风险，触发报警信号，进行报警等级分析；获取当前监测时间点的玉米生长系数sz1以及上一个监测时间点的玉米生长系数sz0，通过公式sb=(sz1-sz0)/sz0进行数值计算，得到玉米的生长变化系数sb；获取玉米涝灾的报警最大阈值bjmax以及报警最小阈值bjmin，若玉米的生长变化系数sb大于等于报警最大阈值bjmax，则触发一级报警信号；若玉米的生长变化系数sb小于报警最大阈值bjmax且大于报警最小阈值bjmin，则触发二级报警信号；若玉米的生长变化系数sb小于报警最小阈值bjmin，则触发三级报警信号。
16、进一步地，根据预警等级与报警等级校验分析的结果进行预警优化的过程包括：在当前监测时间点触发报警信号时，获取上一个监测时间点的预警信号，若上一个监测时间点未触发预警信号，则判断触发预警信号的阈值不符合要求，下调积水深度阈值zx；若上一个监测时间点触发预警信号，则比较预警等级与报警等级，若预警等级小于等于报警等级，则判断预警等级符合要求，无需优化；若预警等级大于报警等级，则判断预警等级不符合要求，触发优化决策分析：将实际24小时降水量sj与预计24小时降水量yj进行差异性分析：将实际24小时降水量sj与预计24小时降水量yj进行差值计算得到降水偏差值jp，若降水偏差值jp大于等于差异阈值cy，则判断实际与预计降水量具有差异性，需要优化涝灾预警模块的数据采集方式；若降水偏差值jp小于差异阈值cy，则判断实际与预计降水量不具有差异性，需要优化触发预警信号后的处理手段。
17、本发明具备下述有益效果：
18、1、通过对监测区域内水体的高分辨率遥感数据进行预处理以及特征提取，得到玉米种植地的实际水体深度以及水体状态，结合在监测时间点从气象平台得到的降水信息，保证了玉米涝灾预警的时效性，提高了玉米涝灾预警的精确性；
19、2、通过对监测区域内玉米的高分辨率遥感数据进行预处理以及特征提取，得到玉米种植地中玉米的生长状态，结合在监测时间点获取的水体状态，及时对玉米种植地进行涝灾报警，并对上一个监测时间点的预警准确性进行反馈；
20、3、对预警等级与报警等级进行校验分析，通过合理调整触发预警信号的阈值、优化涝灾预警模块的数据采集方式以及触发预警信号后的处理手段，提高了预警等级的准确性，保证了不同等级的涝灾能得到相应的处理，以使用合理资源减少灾害损失。
1.一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，包括涝灾预警模块、涝灾报警模块以及涝灾预警优化模块，涝灾预警模块包括种植地监测单元以及降水监测单元；所述涝灾预警模块、涝灾报警模块以及涝灾预警优化模块依次进行通信连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，对玉米种植地的水体进行监测的过程包括：将玉米种植地分割为若干个监测区域，在监测时间点获取监测区域内水体的高分辨率遥感影像数据，对高分辨率遥感影像数据进行预处理、特征提取以及物理模型反演得到监测区域的水体深度，将各个监测区域的水体深度进行求和取平均值计算，得到玉米种植地的实际水体深度ds；将实际水体深度ds与预设的积水深度阈值zx进行比较：若实际水体深度ds大于等于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态标记为有积水状态，并将当前监测时间点标记为积水存在时间jc；若实际水体深度ds小于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态标记为无积水状态，并将积水累计时长jt清零。
3.根据权利要求2所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，对玉米生长状态进行监测的过程包括：对在监测时间点获取的监测区域内玉米的高分辨率遥感数据进行预处理、特征提取以及物理模型进行反演获得玉米叶长以及植株高度，将各个监测区域的玉米叶叶长以及植株高度分别进行求和取平均值计算，得到玉米种植地中玉米的叶长平均值yc以及植株高度平均值zg，通过公式sz=k1*yc+k2*zg经数值计算，得到玉米种植地中玉米的生长系数sz，其中k1与k2均为比例系数，且k2>k1>1。
4.根据权利要求3所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，降水信息包括预计24小时降水量yj、降水开始时间以及实际24小时降水量sj；将玉米种植地为无积水状态的当日降水开始时间记为积水开始时间jk。
5.根据权利要求4所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，对玉米种植地的涝灾预警必要性分析的过程包括：将实际水体深度ds与预计24小时降水量yj进行求和运算，得到在下一个监测时间点的预计水体深度ys；若预计水体深度ys小于等于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态设置为无积水状态，无需进行预警；若预计水体深度ys大于积水深度阈值zx，则将玉米种植地的水体状态设置为有积水状态，并发出预警信号。
6.根据权利要求5所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，对玉米种植地进行涝灾预警等级分析的过程包括：获取玉米的耐淹阈值：耐淹深度ns以及耐淹时长nt；通过公式jt=jc-jk将积水开始时间jk与积水存在时间jc进行数值计算得到积水累计时长jt；若预计水体深度ys大于等于耐淹深度ns且积水累计时长jt大于等于耐淹时长nt，则触发一级预警信号；若预计水体深度ys小于等于耐淹深度ns且积水累计时长jt小于等于耐淹时长nt，则触发三级预警信号；若预计水体深度ys大于耐淹深度ns但积水累计时长jt小于耐淹时长nt或者预计水体深度ys小于耐淹深度ns但积水累计时长jt大于耐淹时长nt，则触发二级预警信号；若预计水体深度ys大于水深危险阈值ssmax，则触发特级预警信号：涝灾的严重程度从重到轻依次为特级、一级、二级以及三级。
7.根据权利要求6所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，根据玉米种植地中水体对玉米生长的影响对涝灾进行报警的过程包括：在监测时间点对玉米种植地进行水体状态检查，若玉米种植地的水体状态为无积水状态，则不存在涝灾风险，无需进行报警；若玉米种植地的水体状态为有积水状态，则存在涝灾风险，触发报警信号，进行报警等级分析；获取当前监测时间点的玉米生长系数sz1以及上一个监测时间点的玉米生长系数sz0，通过公式sb=(sz1-sz0)/sz0进行数值计算，得到玉米的生长变化系数sb；获取玉米涝灾的报警最大阈值bjmax以及报警最小阈值bjmin，若玉米的生长变化系数sb大于等于报警最大阈值bjmax，则触发一级报警信号；若玉米的生长变化系数sb小于报警最大阈值bjmax且大于报警最小阈值bjmin，则触发二级报警信号；若玉米的生长变化系数sb小于报警最小阈值bjmin，则触发三级报警信号。
8.根据权利要求7所述的一种用于玉米涝灾预警的遥感监测系统，其特征在于，根据预警等级与报警等级校验分析的结果进行预警优化的过程包括：在当前监测时间点触发报警信号时，获取上一个监测时间点的预警信号，若上一个监测时间点未触发预警信号，则判断触发预警信号的阈值不符合要求，下调积水深度阈值zx；若上一个监测时间点触发预警信号，则比较预警等级与报警等级，若预警等级小于等于报警等级，则判断预警等级符合要求，无需优化；若预警等级大于报警等级，则判断预警等级不符合要求，触发优化决策分析：将实际24小时降水量sj与预计24小时降水量yj进行差异性分析：将实际24小时降水量sj与预计24小时降水量yj进行差值计算得到降水偏差值jp，若降水偏差值jp大于等于差异阈值cy，则判断实际与预计降水量具有差异性，需要优化涝灾预警模块的数据采集方式；若降水偏差值jp小于差异阈值cy，则判断实际与预计降水量不具有差异性，需要优化触发预警信号后的处理手段。
