MODIS卫星NDVI时间序列变化在冬小麦面积估算中的应用分析

以陕西小麦主产区关中地区为研究地点,EOS/MODIS卫星数据为主要数据源,借助冬小麦地面定位调查数据和土地覆盖类型图作为辅助信息,计算得到不同覆盖类型的植被指数时序曲线图,找出冬小麦发育期植被指数变化规律,剔除小麦生长季节的非麦区信息,用几个关键期的植被指数变化差值图设定不同阈值,利用GIS空间分析功能得到麦区分布图...     

多角度高光谱对光化学反射植被指数估算光能利用率的影响探究

由于光能利用率(Light Use Efficiency,LUE)随环境的变化关系十分复杂,现有的LUE估算植被初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模型过于粗糙简单,而通过遥感直接估计LUE会更加可靠。研究表明,光化学反射植被指数(PRI)与LUE有很好的相关性,故PRI在利用遥感估计LUE方面具有极大的潜力。但是,很多研究也发现了PRI-LUE的关系受到许多因素的干扰。为了探究多角度高光谱对光化学反射植被指数估算光能利用率的影响,分析了各观测日的光化学反射植被指数变化情况及其与实测光能利用率的关系。结果表明:在主平面的4个观测日都表现出后向的PRI值大于前向的PRI值,均表现出当光谱仪探头从后向散射方向向着前向散射方向变化时,PRI值逐渐变小然后随着天顶角的变大而变大;在光合作用的外部条件和内部环境不受影响的情况下,PROSAIL模型在主平面前向散射方向的中等角度(45 °和60 °)与后向散射方向的小角度(-15 °和-30 °)可以较好模拟出单一植被覆盖条件下水稻冠层植被的反射光谱。      

利用卫星遥感信息解译山东冬小麦产量类型分布

利用1991～2000年NOAA气象卫星遥感资料和同期山东冬小麦产量资料，分区建立了冬小麦产量与植被指数之间的关系式，推算出每个像元点的产量，按照划分高中低产田的阈值，将该像元点确定为某一产量类型，在GIS的支持下，形成了山东省冬小麦高、中、低产田分布图，同时，对于中低产田的成因进行了初步分析。     

甘肃西峰冬小麦土壤水分动态及其对作物产量影响

本文利用甘肃省西峰市农业气象试验站非灌溉地冬小麦田间土壤水分资料、气候资料,分析了不同年型农田土壤水分的时空变化特征,从土壤水分平衡方程出发,讨论了冬小麦返青至成熟期间降水量、作物耗水量、渗漏量和土壤储水量变化各平衡分量的动态变化及其相互关系。对冬小麦产量与不同作物发育期的作物耗水量之间进行相关普查,结果表明影响小麦产量最显著的时段是拔节～孕穗期。分别运用物理统计和经验统计方法建立了冬小麦产量与作物耗水量的关系模型,认为后者模拟效果较好。     

遥感监测冬小麦拔节期农学参数

遥感监测冬小麦拔节期农学参数任爱萍（山西省气象科学研究所０３０００２）１小麦反射光谱的一般特性研究表明，由于叶绿素吸收了大部分蓝光和红光进行光合作用，所以它在０．４５μｍ和０．６５μｍ波长附近各有一个吸收谷，而０．５５μｍ波长处的反射峰是相当一部分绿...     

不同增温影响小麦冠层反射光谱特性的研究

为了研究不同增温对小麦冠层反射光谱的影响,在南京信息工程大学农业气象试验站以徐麦31为供试品种,设置了2种不同的大田开放式增温处理:夜间增温2℃(T1)和白天温增2℃(T2),及不增温作对照(CK),研究采用Field Spec Pro FR光谱仪测定了小麦不同生育时期的冠层反射光谱,并研究不同的增温处理对小麦光谱反射特性的影响。结果表明,T2处理下小麦冠层反射光谱反射率在拔节期大于CK,孕穗期、开花期、灌浆期小于CK,其中孕穗期差值为0.1。T1处理情况下小麦冠层光谱反射率在拔节期大于CK,在孕穗期、开花期小于CK,孕穗期二者差值达到0.15,在灌浆期二者差异不明显。另外,在拔节期、孕穗期和开花期的冠层光谱反射率均有T2大于T1,灌浆期后T1大于T2。研究结果对于在不同增温处理的背景下,对小麦冠层光谱进行无损监测的可行性提供理论参考,从而有效监测小麦的生长。     

宁夏灌区春小麦LAI与生长性状和产量的关系

利用宁夏永宁农试站1994—2012年2个品种小麦观测资料,对2个小麦品种的生长性状、产量和产量结构进行方差分析,然后选取2个品种间差异不显著的样本,建立小麦不同发育期叶面积指数(LAI)与株高、密度、产量、穗粒数、结实小穗数及千粒重的关系。结果表明,不同发育期的LAI能反映小麦株高、密度和单位面积结实穗数。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测株高,三叶至乳熟阶段的LAI均可监测同期密度,以拔节至乳熟阶段最好。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测单位面积有效穗数,以抽穗期效果最好。抽穗至乳熟阶段LAI能较好地反映小麦产量的变化,可利用小麦冠层高光谱测定值构建的植被指数或MODIS植被指数反演LAI,利用LAI与产量的关系估产。如果在小麦不同生育阶段用遥感植被指数估测LAI,就可通过LAI与小麦株高、密度的关系监测小麦长势。抽穗至灌浆前期的LAI相对稳定,利用MODIS植被指数反演的LAI可估测小麦密度、产量和产量结构。     

不同播期冬小麦叶面积指数高光谱遥感监测模型

叶面积指数(Leaf area index,LAI)与植物的光合能力密切相关,是评价作物长势和预测产量的重要农学参数,利用高光谱遥感能够实现农作物LAI快速无损监测。为了建立不同播期条件下冬小麦LAI反演的最佳高光谱监测模型,提高冬小麦LAI估算模型精度,将地面实测冬小麦LAI数据和冠层高光谱数据相结合,对4个播期及4个播期组合模拟的混合播期数据进行分析,选取8种植被指数,通过相关分析、回归分析等统计方法,构建不同播期冬小麦叶面积指数监测模型。结果表明,在4个播期处理和由一个所有播期组合下(即混合播期)建立的LAI光谱监测模型中,播期1和播期4分别以EVI2和mNDVI拟合效果较好,播期2、播期3及混合播期均与NDGI拟合效果最好。不同播期及混合播期的拟合方程决定系数(R~2)分别为0.803,0.823,0.907,0.819和0.798;通过试验田实测LAI与反演LAI数据进行拟合模型验证,均方根误差分别为0.81,0.78,0.63,0.82,0.91。通过分析可知,不同播期的分期监测模型比混合播期统一监测模型的拟合效果更好,精度更高。因此,播期1、播期2、播期3、播期4分别选用植被指数EVI2、NDGI、NDGI、mNDVI建立冬小麦LAI反演模型。该结果可为实现不同播期下冬小麦长势精确监测提供理论依据和技术支撑。     

陕西省冬小麦北移气候分析和区划

结合生产实际，分析了陕西省冬小麦北移重点地域范围和气候背景特点，研究了地膜小麦的增温保温效果及对冬小麦北移的影响；围绕地膜小麦北移，研究了陕北渭北地区冬春季大风的时空分布特征，在气候综合分析的基础上，确定了冬小麦北移的气候区划因子和指标，建立区划要素网格推算模型，运用GIS技术完成了陕西省冬小麦北移的气候区划及分区评述。     

甘肃省冬小麦产量预报综合气象模式探讨

应用卫星遥感植被指数对甘肃冬小麦产量预报惯用的气象模式进行修正。综合气象模式入选气象因子与影响我省冬小麦产量波动的主要气象因素相吻合，预报范围由代表站扩大到整个冬麦区，预报准确率有所提高。     

华北平原不同生长发育期作物长势对气候因子的响应研究

利用卫星遥感归一化植被指数(NDVI)时间序列数据和站点气象数据,从农作物生长发育过程的角度,分析了1981~2008年华北平原农田在12个生长发育期(冬小麦8个、夏玉米4个)对降水和温度不同的响应特征。研究区农田植被指数对降水响应的滞后性强于对温度的滞后性,其中对降水最为敏感的是前1和前2个生长发育期,对温度最为敏感的是同期和前1个生长发育期。不同种类作物在不同时期对气候因子响应不同:冬小麦发育中后期、夏玉米发育中期,绝大多数站点植被指数与降水呈正相关;冬小麦生长发育前中期植被指数与温度呈显著甚至极显著正相关。冬小麦出苗期温度、返青期温度和返青期降水分别与不同时期植被指数显著相关,出苗期和返青期为研究区农田长势对气候因子响应的敏感期。     

冬小麦土壤墒情预报及优化灌溉技术的计算机模型

利用土壤水分平衡方程，根据我省冬小麦的生长规律及冬小麦优化灌溉技术推广经验，建立了冬小麦土壤墒情预报及优化灌溉技术的计算机模型，利用该模型，可以较准确地预报未来1个月的土壤墒情变化，并可根据我省小麦的不同发育期给出以最高产量和最佳经济效益为目标的两种灌溉建议。     

基于气候适宜度指数的冬小麦动态产量预报技术研究

在分析河南省冬小麦生态生理特征及前人相关研究成果的基础上,利用模糊数学等方法分别构建了温度、降水及日照时数适宜度函数。冬小麦的生长发育及最终产量的形成与生态环境条件之间的关系比较复杂,一个或几个因子对冬小麦生长的正负效应可能被其他因子加强或减弱。在此基础上,利用几何平均法建立了河南省冬小麦温度、降水及日照时数的综合气候适宜度模型,以反应多因子对产量的协同影响效应。以此建立了3月上旬、4月上旬及5月上旬的动态产量预报模型。检验结果显示,模型能够反映小麦产量与气候之间的响应关系,并可在实际预报业务中作为参考依据。     

冬小麦生长和产量形成与气象条件关系及其动态模拟的研究——以河南省黄淮平原冬小麦中、低产地区为例

本文以能量转换和物质循环的观点,根据大量的田间试验及气象资料,对河南省黄淮平原中、低产地区冬小麦生长和产量形成与气象条件的定量关系及其时空变化特点作了分析,并指出了小麦群体内部光合有效辐射(PAR)的垂直分布特征;群体中存在着一个对PAR的强烈削弱层,它随着小麦生育期的后延而升高。依该地区小麦干物质积累不同特点,作者提出了早播、适播、迟播和受冻害四种生长型。 在前人研究的基础上,作者提出了“冬小麦农业气象计算机模拟模型”(WWACSM),它由发育期、叶面积系数及光合生产三个一级子模式和若干个二级子模式组成:并结合河南省黄淮平原小麦生产实践,对其中某些子模式作了探索和改进,为进一步发展该地区小麦的商品生产提供了气象依据。     

植被指数及其研究进展

介绍了植被的光谱特征，概述了几种常见的植被指数及其优缺点。对MODIS探测器监测植被的特点和美国NASA归一化差值植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)产品特性和不足做了说明。指出了研究西北地区MODIS植被指数的重要意义。     

冬小麦生长发育统一阶段模式的研究

本文以生物学为基础，发展了一个包含非线性积温模式并考虑了日长影响的冬小麦生长发育阶段（DVS）模式，该模式不同于一般以往的冬小麦分段发育模型，它是一个统一的发育模式，利用中国小麦生态实验资料研究表明：黄淮海地区秋播冬小麦发育速度模式可以拟合为V=2．34×10－3＋1．21×10－3×e0．30（DL-DL0）＋1．62×10－7×（T－Tmin）（1．93）（Tmax－T）（1．14），其中T为日平均温度，DL为日长，DL0为临界日长，Tmin、Tmax为小麦生育的最高、最低温度；V的逐日累加即为该日的DVS值。利用中国小麦生态资料确定的DVS值分别为：出苗0．03，三叶0．07，拨节0．70，抽穗0．88，开花0．89，成熟1．0。平均拟合误差3．6天。利用该模型可对大田冬小麦生长进行监测研究。     

MODIS资料分析新疆植被生长的季节变化

基于实际的研究区域,介绍了植被的光谱特征,并引用了植被指数的概念,对MODIS探测器监测植被的特点进行说明。选择MODIS数据植被指数NDVI的时间序列分析方法分析新疆2004年植被的季节变化。     

平舆县小麦条锈病发生与气象条件及菌源的关系

通过对病点系统观察和大田普查，结合空中孢子捕捉和天气情况，从小麦条锈病大田发病规律和天气变化中发现外来菌源与本地菌源对小麦条锈病发生流行的影响。     

基于AOTF成像的马铃薯叶片氮素含量估算研究

利用基于声光可调谐滤波器（Acousto-optic Tunable Filter, AOTF）成像光谱仪获取高光谱数据,探索由马铃薯冠层光谱数据建立的植被指数TCARI/OSAVI与叶片氮素含量之间的相关关系,并建立相应的估算模型。结果表明：植被指数TCARI/OSAVI与马铃薯叶片氮素含量有很强的相关性,决定系数为0.726,达极显著相关。经过实测数据验证,估算模型：y=-8.5937x＋8.8518有较好的可靠性。     

阜康试验区主要地物光谱特征及其分析

对阜康地区主要地物即土壤、植被、水体三大类共534个样本测量的光谱数据进行了分析，结果表明：植被、土壤、水体的反射光谱各有特点，容易区别，农田光谱特征具有复合光谱的特征，形成了一种新型的地物（植—土地物），此类地物的波谱曲线介于植物与土壤波谱曲线之间，随植被覆盖度而变化。