种植业可持续发展的支持系统——农作物卫星遥感估产

本文从种植业可持续发展需要出发,指出建立农作物卫星遥感估产系统是实现种植业可持续发展地面信息准确、快速、经济获取的最有效手段,并能成为种植业可持续发展的支持系统。本文还分析了我国种植业地面信息统计现状和卫星遥感估产国内外研究进展,一个实际运行的农作物卫星遥感估产系统可以监测作物长势、种植面积和作物产量,与其它信息相配合有利于种植业可持续发展战略的实施。     

全国农情监测与估产的运行化遥感方法

农作物遥感估产包括农作物的长势与产量趋势监测及产量的早期预报。在总结１５年来国内遥感估产成果的基础上,提出了以充分利用已有成果为基础的全国范围农作物估产运行化遥感方法。建成了ＮＯＡＡ ＡＶＨＲＲ数据实时预处理系统,并利用每旬的ＡＶＨＲＲ最大ＮＤＶＩ图像与上年同期数据对比实现全国范围的家作物遥感长势监测。在高精度耕地数据库的支持下,通过提取不同作物种植成数估算作物种植面积。种植成数可以用ＴＭ和多时相     

以HJ-1卫星遥感数据估算高寒草地植被净第一性生产力的潜力评估——以若尔盖草地为例

基于HJ-1卫星数据、数字高程数据、气象数据和地面实测数据,利用改进后的CASA模型估算了2010年若尔盖草地的植被净第一性生产力（NPP）,以评价该卫星数据在高寒草地NPP估算中的应用潜力。结果表明：（1）利用改进后的CASA模型模拟草地生物量,通过与实测地上生物量比较,两者的相关程度较高,R2=0.8726。模拟精度达80%,因此可以作为估产模型实际应用;（2）利用改进后的CASA模型模拟草地NPP,模拟结果比其他研究结果略大,但更适合于若尔盖草地;（3）HJ-1卫星数据为高寒草地NPP的估算提供了高时间和高空间分辨率的数据源。     

基于机载LiDAR数据的农田区植被高度估测研究

作物高度是农田、生态等研究领域重要的一项指标,准确地获取作物高度和类别是精确估产和长势监测的必要条件。激光雷达技术能够提供精确的植被冠层结构信息,并进而获得作物冠层高度。以绿洲农田区的棉田为研究对象,通过激光雷达提取的植被垂直结构信息,估算研究区各植被类型的高度,并依据高度进行了分类。结果表明：林地、食葵、棉花和西葫芦的平均高度约为12.5 m、2.125 m、1.125 m和0.35 m,利用植被类型间的高度差异进行地物类型识别的总体精度为93%;食葵、棉花和西葫芦实测植被高度值与计算植被高度值的平均相对误差分别为-0.038%、1.35%和-4.348%,说明激光雷达提取的植被冠层结构参数可用于农田区作物的高度估算。     

中国水稻遥感估产区划研究

根据农作物遥感估产技术的具体要求，提出了我国水稻遥感估产区划的原则和依据，针对水稻遥感僚中的各项工作，分别作出了全国水稻遥感估产量最佳时期，信息源和土地利用结构分类方案，并在此基础上，设计区划指标，提出了一个两级区划方案。     

西北地区主要农作物遥感估产信息系统设计

阐述了西北地区主要农作物遥感估产过程中背景数据的类型及获取,信息系统的基本内容和基本结构。介绍了资源环境(背景)信息系统、数据库系统、GIS空间信息提取、估产模型库系统、专家知识库系统和人工神经网络、基于INTERNET的数据发布等各个子模块的基本结构和功能。并描述了各个模块之间的相互关系。西北地区农作物遥感估产信息系统的建成,可及时、客观、准确地提供农作物的长势情况,粮食产量,为有关部门(如农业部门、政府决策部门)的相关决策提供科学数据和依据。     

基于多种卫星的县级尺度干旱监测指数比较——以河北玉田县为例

为确定不同遥感数据源在县级尺度进行干旱监测的能力,利用环境减灾卫星、SPOT4和RAPIDEYE数据分别构建了垂直干旱指数、修正垂直干旱指数和温度植被干旱指数,以河北玉田县为例进行了对比研究。结果表明,基于环境减灾卫星的垂直干旱指数和修正垂直干旱指数变化与RAPIDEYE趋势一致,在冬小麦拔节期,当土壤含水量较高时,两指数值起伏变化不明显;在抽穗期,两指数能较好反映各层土壤含水量的起伏变化。而基于SPOT4的修正垂直干旱指数在一定程度上反映土壤含水量的变化特点,垂直干旱指数对土壤含水量变化不敏感。从数据源选取角度,环境减灾卫星和RAPIDEYE在县级尺度具有较好的干旱监测能力。由于基于环境减灾卫星的温度植被干旱指数与冬小麦单产具有显著以上水平的相关性,据此建立的线性估产模型是一种简单易行的旱灾预警模型。     

基于MODIS的杭州湾南岸农业生态系统NDVI季节变化特征研究

NDVI是表征植物生长动态的重要指标,不同植物具有不同的NDVI变化曲线。植物生长过程中NDVI值逐渐增大。在生育期的某一阶段达到最大值后又逐渐减小。MODIS-NDVI数据因具有较高的时间分辨率。可用于农业生态系统NDVI变化研究。该文运用野外调查资料和2002年MODIS-NDVI 16d合成的23个时序的遥感数据。对杭州湾南岸农业生态系统不同种植制度的NDVI变化特征进行分析。结果表明,不同种植制度的NDVI曲线有其特定的变化规律。NDVI特征模型可用于农业生态系统种植制度分析,并为遥感估产提供基础数据。     

遥感图像生态土地分类法在农作物种植面积提取中的应用

农作物遥感估产技术系统的中心环节之一是农作物种植面积的信息提取,快速、准确地获取农作物有关信息是一个关键性技术问题,针对松辽平原玉米遥感估产地区的自然环境和经济条件及玉米生长发育特征,利用以ＴＭ图像为主的多种遥感信息源,结合地面波谱测试等数据,运用生态土地分类方法实现主枯农作物种植面积信息提取。     

3S一体化技术支持下的西南地区冬小麦估产——以安宁河谷四县为例

农作物遥感估产已经是广泛应用的技术 ,但由于西南地区复杂的地貌类型以及遥感信息源等因素的限制 ,农作物估产方面的研究起步较晚 ,因而研究山区的农作物遥感估产对西南地区有重要的理论价值和现实意义。安宁河谷为一南北走向的山间盆地 ,是四川省第二大粮食生产基地。本文运用遥感 (RemoteSensing)、地理信息系统 (GIS)和全球定位系统(GPS)———简称 3S ,采取全数字式判读方式提取冬小麦的播种面积 ,进行野外点、线采样 ,并利用数理统计方法 ,建立了该地区的冬小麦估产模型     

地理信息系统(GIS)在农业上的应用现状概述

在概述地理信息系统(GIS)的概念、功能、应用领域的基础上，对GIS在农业资源管理与动态监测、作物估产、土地适宜性评价、病虫害预测预报与风险评价、精确农业等方面的应用现状进行了综述，并对GIS在农业中的应用前景以及新动态进行了探讨和分析，讨论了地理信息系统在农业上应用研究的重要性。     

龙口市污水灌区与清水灌区冬小麦植被指数变化差异分析

为了研究污水灌溉对农田土壤环境和作物生长的影响,利用2008—2009年10期中国环境与灾害监测预报小卫星(HJ-1A)CCD1影像数据,结合龙口市冬小麦物候期的变化特征提取出单一冬小麦种植区,反演了冬小麦生长期内的归一化植被指数(NDVI),并对污水灌区和清水灌区的冬小麦植被指数进行比对分析,最后结合相应的重归一化植被指数(RDVI)和叶面积指数(LAI)进行验证。结果显示,研究区内污水灌溉已经对灌区的作物生长产生了一定的影响,污水灌溉区作物的生长状况明显不及清水灌溉区作物长势。说明污水灌溉会导致冬小麦的长势变差,对污水排放的控制和污水无污化处理势在必行。     

联合GPS和SARAL卫星测高数据构建南极Dome A区域DEM

南极冰盖数字高程模型(digital elevation model,DEM)对南极环境变化和地形研究具有重要作用,利用GPS实测数据和卫星测高数据建立DEM是构建南极冰盖表面DEM的重要方法。考虑到实测GPS数据的精度较高,而卫星测高的空间分辨率占优,本文探讨综合利用这两种数据构建南极Dome A区域DEM。法国国家空间研究中心和印度空间研究组织共同研制的SARAL卫星是Envisat的后续卫星,搭载的Alti Ka雷达高度计首次采用了Ka波段,可以极大减小电离层的影响,提高测距精度和卫星数据的空间分辨率。本文首先利用中国南极第29次科学考察在Dome A区域的实测GPS数据对SARAL数据进行精度评定,然后利用实测GPS数据对SARAL测高数据进行高程修正,联合GPS数据获取得到了Dome A区域300 m分辨率的DEM。结果表明SARAL的高程精度为0.615 m,而联合GPS数据能改善DEM精度,提高到0.261 m。     

农业信息系统支持下的玉米遥感估产模型研究

在县级农业信息系统的支持下，分析了玉米遥感估产机理，提出了遥感获取玉米估产因子的原理 与方法，确定了近是玉米生长参数及评价玉米生态环境的遥感指数。在此基础上，分区，分阶段建立了玉米遥感综合估产模型。     

基于北极多源卫星数据的海冰厚度时空变化对比与评估

海冰厚度作为海冰的重要变量之一,相较于海冰密集度、海冰漂移速度、海冰范围等,数据时空完整性仍然不足。当前获取北极海冰厚度的主要手段为卫星遥感,除之前的CryoSat-2、SMOS等卫星,2018年11月又新增了ICESat-2卫星。目前,针对北极多源卫星海冰厚度的时空变化差异性对比以及数据精度评估的工作较少,因此,本研究通过选取最近的完整两年(2019—2020年)内的ICESat-2、CryoSat-2以及CS2SMOS(CryoSat-2和SMOS融合产品)海冰厚度数据进行对比分析,量化其时空差异。结果显示,整体上CryoSat-2卫星数据的平均海冰厚度最大, ICESat-2其次, CS2SMOS最小。三种卫星数据间的差异具有明显的时空变化特征,在海冰厚度高值区ICESat-2数据的厚度最大, CryoSat-2与CS2SMOS数据的厚度相近,而在海冰边缘区CryoSat-2数据的厚度最大, CS2SMOS最小。从区域来看,不同卫星数据反演的海冰厚度在东西伯利亚海和波弗特海区域差异较小,在巴伦支海区域差异较大。在此基础上,利用研究时段内的“冰桥行动”实地观测数据对多源卫星数据进行...     

南极两站X/L双频段遥感接收系统及研究应用

卫星遥感是南极研究的重要工具。2009年底和2010年初,我国南极长城、中山站的X/L双频段卫星遥感接收系统分别建成并投入使用,此系统可接收美国NASA的Terra和Aqua卫星的MODIS数据、NOAA系列卫星以及我国风云一号卫星的数据,实现了对南极地区天气、积雪、海冰以及南大洋海洋生态等的实时监测,并将在我国多个学科领域的南极研究中发挥重要作用。本文在说明了此卫星遥感接收系统的组成结构、运行方式和数据产品种类后,对此系统的使用情况做了一些介绍,对将使用此系统数据开展南极下降风、南极冰雪覆盖及反照率、南极大气和海洋数值模式等各领域的研究工作进行了初步探讨。     

北京一号卫星影像的数据融合研究

"北京一号"卫星是我国近期发射的一颗中高分辨率对地观测小卫星.鉴于数据融合技术在遥感领域的重要作用,对该卫星多光谱与全色波段数据进行不同融合方法的实验.具体以河南新郑地区为实验区,应用遥感处理软件,通过定性分析和定量评价,得出Brovey变换是目前较适合北京一号小卫星数据的融合方法,而小波HIS变换则是以后研究的重要发展趋势.     

基于TOPEX/Poseidon卫星数据的江河流量测算

TOPEX／Poseidon卫星的原始目的是测量海面高度变化信息,为海洋监测服务。作者通过假设基准面的方法,将由TOPEX／Poseidon卫星数据估算的下垫面水位相对变化信息转化为”水位”系列并建立了由TOPEX／Poseidon得出的“水位”与相邻水文站实测流量间的相关关系,进而实现了由TOPEX／Poseidon卫星数据估算河道流量的目的。利用1998～1999年TOPEX／Poseidon在长江下游大通附近的过境数据和对应年份大通水文站实测流量数据,验证了本方法的可行性。研究结果表明：在长江下游河道地区,由TOPEX／Poseidon卫星数据可定量估算出山河流流量信息。     

星载激光测高及其在极地的应用研究分析

提要采用卫星测高技术研究两极冰面高程变化和物质平衡状态是目前国际研究的一个热点。本文首先叙述了IcEsat卫星任务,包括系统构成、基本原理和数据产品等,然后结合极地研究的主题和具体任务,分析了星载激光测高技术用于监测两极冰雪变化的优越性和应用前景,为今后利用多种卫星遥感遥测技术研究极地冰雪变化打下基础。     

面向土地资源管理的我国后续资源卫星谱段设置方法研究

谱段设置是资源卫星传感器设计的关键技术之一。该文针对土地资源管理对资源卫星光谱分辨率的需求。详细分析了收集和采集的主要土地利用/覆被光谱数据的特征，从主要地物的光谱可分性出发，提出了满足土地资源管理需要的资源卫星传感器谱段设置方案，并利用机载成像光谱数据进行波段优选和在轨资源卫星数据的模拟验证，分类对比研究表明，该优化谱段模拟图像土地利用／覆被分类效果好于TM和CBERS-1影像。