基于RS和PRA的横山县耕地质量综合评价研究

为了解该县目前的耕地质量现状及其发展趋势,为当地的耕地资源保护提供参考撰写此文。采用PRA技术进行农户调查,得到农户普遍关注的耕地质量因素有坡度、灌溉条件、土壤质地、产量、肥料投入、作物长势、沙化和水蚀程度,将这些因素通过基于遥感数据的SVMI、MSAVI、SARP等指标反映出来,构建耕地质量评价指标体系;基于压力——状态——响应模型(PSR),借助地理信息系统(GIS)构建生产压力指数、耕地状态指数以及农户行为指数,从不同角度分别描述耕地质量,并进行耕地质量综合评价。结果显示,当地将近70%的耕地质量现状较差,并且其中大部分耕地面临巨大的退化危险;60%以上的耕地其社会经济条件和管理行为是不可持续的。最后,针对不同等级耕地提出了政策建议。     

基于物候信息的山东省冬小麦长势遥感监测

作物长势监测是农情监测的核心内容之一,处在不同生育期的作物长势存在显著差异。为了提高大范围作物长势遥感监测的精度,利用2001―2015年间获取的MOD09A1数据,以山东省冬小麦为研究对象,在逐年提取冬小麦抽穗期基础上,探讨研究区近15 a间冬小麦抽穗期长势时空格局。研究表明,与归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)相比,基于增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)提取的冬小麦抽穗期与地面观测数据有更好的一致性。研究区冬小麦抽穗期主要集中在4月中、下旬,并从南向北、自西向东逐渐推迟;与NDVI,EVI和归一化差值红外指数(normalized difference infrared index,NDII)相比,产品改进–NDVI(product improve–NDVI,PI_NDVI)更能反映冬小麦的实际长势。基于该指数监测冬小麦长势,2001―2015年间山东省冬小麦抽穗期长势整体呈上升趋势;但年际间波动较大,相同年份不同区域的冬小麦长势存在明显差异;而大部分区域长势状况比较一致,与多年平均状况持平。研究结果与已有的相关研究较为一致,基于遥感进行大范围和长时间作物长势监测的思路可以为以后研究提供一定的参考。     

未种植耕地动态变化遥感识别——以阿根廷为例

连续多年的高强度耕作会导致耕地层土壤养分、土壤有机质等逐渐下降,在作物收获之后作物秸秆还田量较少的情况下尤其突出,而对耕地利用状况动态变化(种植耕地与未种植耕地的动态变化)的识别,能够有效地反映出不同作物的轮作模式以及耕地种植强度的变化。本文以阿根廷3大农业主产省份(布宜诺斯艾利斯省、科尔多瓦省以及圣太菲省)为研究区,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)16天合成的归一化植被指数(NDVI)数据产品,在分析不同地物类型、不同耕作模式下的NDVI动态变化过程的基础上,结合地面样本数据统计获得有作物种植农田与无作物种植农田的识别阈值,综合利用阈值法和植被指数动态变化过程分析法对阿根廷3大主产省份开展了耕地利用状况动态变化遥感识别,实现了不同年份的耕地利用状况动态变化识别。地面观测数据验证结果表明,在阿根廷3大主产省内有作物种植耕地和未种植耕地的总体识别精度高于97%,但在不同的作物生长阶段,未种植耕地识别结果的精度差异较明显,在作物生长季内作物生长较为茂盛的时期,有作物种植耕地和未种植耕地的识别精度几乎达到99%,但在双季或多季作物种植区,作物轮作期间的耕地利用状况识别精度相对偏低,总体精度在95%左右,主要是受16天合成NDVI数据的最大值合成法限制。     

内蒙古植被长势变化及其对气候变化的响应

针对内蒙古不同生态区植被长势时空变化及其对气候变化的响应差异问题,本文基于MODIS遥感数据构建植被长势指数(GI)模型,结合研究区气温降水数据,利用相关分析法研究了该区植被长势对不同气候因子响应的时空差异特征.结果表明:内蒙古近17a生长季植被GI整体呈上升趋势,森林生态区和草原生态区植被长势平稳,荒漠草原生态区植被长势较好;生长季植被GI均值在空间上呈南高北低的分布特征,植被长势整体由好到差表现为荒漠草原生态区＞森林生态区＞草原生态区;植被长势与气温呈负相关关系、与降水呈正相关关系;森林生态区植被长势受气温和降水共同影响,草原生态区和荒漠草原生态区植被长势主要受降水影响;大部分地区表现为受非气候因子驱动.     

区域作物生长过程的遥感提取方法

提出利用时序NDVI数据提取作物生长过程方法。遥感数据在采集过程中受云、大气因子的影响 ,以及混合像元问题 ,造成时序植被指数值变得没有规律 ,对比性不强。采用基于最小二次方拟合的谐函数分析方法 ,依据作物轮作规律和生长周期性特征 ,用主要频率的正弦、余弦谐函数重建时序图像 ,去除了影像中云污染的影响。以中国的旱地为例 ,考虑到像元内旱地对NDVI值的贡献率 ,计算区域内旱地像元加权平均值来反映其作物生长过程。同时与区域所有像元的平均值、旱地平均值等统计方法的结果进行对比分析 ,表明区域内旱地的加权平均值能够削弱旱地比例和地域间的差异 ,突出耕地上作物的生长过程特征。通过与地面实测数据分析 ,平滑前后的作物生长过程与叶面积指数相关性增加 5 %— 11% ,采用区域加权平均的方法得到的作物生长过程 ,比旱地平均和NDVI平均的结果与叶面积指数的相关性增加 14 %— 17%。     

MODIS植被指数的美国玉米单产遥感估测

针对中国开展的国外农作物产量遥感估测大多依靠中低分辨率耕地信息、省级(州级)或国家级作物产量统计数据的现状,本文以美国玉米为例,探讨利用多年中高分辨率作物分布信息、时序遥感植被指数和县级作物产量统计数据开展国外重点地区作物单产遥感估测技术研究,以期进一步提高中国对国外农作物产量监测精度和精细化水平。首先,利用美国农业部国家农业统计局(NASS/USDA)生产的作物分布数据(CDL)获得多个年份玉米空间分布图,并对相应年份250 m分辨率16天合成的MODIS-NDVI时序数据进行掩膜处理,统计获得每年各县域内玉米主要生育期NDVI均值;其次,以各州为估产区,以多年县级玉米统计单产和县域内玉米主要生育期NDVI均值为基础,建立各州玉米主要生育期NDVI与玉米单产间关系模型;然后,通过主要生育期玉米单产和玉米植被指数间拟合程度,筛选确定各州玉米最佳估产期和最佳估产模型。最终,利用最佳估产模型实现美国各州玉米单产估测和全国玉米单产推算。其中,建模数据覆盖时间为2007年—2010年,验证数据为2011年。结果表明,应用最佳估产模型的2011年美国各州玉米单产估测相对误差在-4.16%—4.92%,均方根误差在148.75—820.93 kg/ha,各州估测结果计算获得全国玉米单产的相对误差仅为2.12%,均方根误差为285.57 kg/ha。可见,本研究的作物单产遥感估测技术方法具有一定可行性,可准确估测全球重点地区作物单产信息。     

WOFOST模型与遥感数据同化的土壤速效养分反演

土壤速效养分是作物生长的必要条件,合理控制土壤速效养分含量对粮食增产、农民增收以及环境保护都有重要意义。随着现代农业技术的发展,可以通过变量施肥将土壤速效养分含量控制在最佳状态,这也对土壤养分的获取精度提出了更高的要求。当前的主要土壤速效养分遥感监测方法在监测精度、稳定性、成本控制和可推广性依然存在一定不足,甚至限制对变量施肥的指导作用。本文针对传统土壤速效养分估算方法的不足,提出了利用作物模型与时间序列遥感数据相结合实现耕层土壤速效养分反演的新思路,该思路以养分缺失引起的作物长势参数的变化为切入点,在数据同化算法设计和养分模块优化改造的基础上,利用作物长势参数遥感监测结果与模型模拟结果的差异设计了土壤速效养分反演算法,实现速效养分含量信息的有效获取。设计地面观测实验并利用地面观测数据对反演精度进行评价,结果表明该方法可以对土壤中的速效养分进行实时、高精度的稳定反演,3种主要的速效养分速效氮、有效磷和速效钾的R2分别达到了0.68、0.74和0.52,平均相对误差分别为7.45%、6.17%和9.97%。     

应用时间序列EVI的MERSI多光谱混合像元分解

针对风云3数据的特点,本文将EVI生长曲线引入多光谱混合像元的分解。首先,利用Landsat8 OLI影像,采用支持向量机的分类方法,提取研究区域的耕地信息,利用该信息对风云MERSI数据进行掩膜处理,获得研究区域的耕地影像。接着,利用MERSI时序影像,计算像元EVI值,通过SG滤波,构建农作物(端元)和混合像元的EVI生长曲线。通过实地调查,获取研究区的农作物端元,尤其对主要的农作物玉米,在空间上均匀选取了14个端元。然后,采用传统的方法,将14种玉米端元生长曲线分别与其它端元组合,进行混合像元分解。发现分解的效果差异很大,提取的玉米种植面积从191.90 km2到574.83 km2不等。为提高分解精度,借用光谱匹配(光谱夹角最小)的方法(用生长曲线代替光谱曲线)自适应选择与混合像元EVI曲线最相似的玉米端元作为组合端元,进行混合像元分解。结果得到玉米的种植面积为589.95 km2,比传统方法的最好(相对)精度提高了2%。     

1960—2012年长江中下游极端降水与极端径流时空演变研究

利用1960—2012年间的长江中下游地区75个站点的逐日降水观测资料,基于11个极端降水指标,采用趋势分析、滑动平均、Mann-Kendall检验等方法对长江中下游地区各个子流域的极端降水事件的时空变化以及极端降水的集中度和集中期进行了研究.同时,分析了长江中下游干流区域4个水文站点的极端径流的变化情况,以期综合全面地分析极端事件的演变情况.结果表明:1)极端降水在各个子流域的大部分地区都表现为增加趋势,其中汉江流域西北部、中游干流区域东部、洞庭湖西部、鄱阳湖北部以及下游干流东北部显著增加;2)极端降水在总降水量中所占比例较大,这表明降水的形式更加趋于集聚化,并且比例自西北向东南逐渐减少,这表明越往西北部极端降水造成灾害的概率越大;3)长江中下游干流区域几个主要水文站点的极端径流各项指标均表现为较为显著地减小的趋势,极端降水和极端径流的变化趋势差异较大,这可能与人类活动有关(三峡工程).     

混合像元聚集指数研究及尺度分析

本文提出了一种新的混合像元聚集指数计算方法。该方法基于高分辨率遥感数据,采用方向孔隙率公式和线性混合模型相结合的方法,详细描述了混合像元内部由于植被覆盖度(FVC)、端元聚集指数以及叶倾角分布等引起的尺度差异。利用模拟数据进行初步敏感性分析,将计算得到的混合像元聚集指数与所占面积比例最大的端元聚集指数进行比较,结果表明端元聚集指数的不均一性对计算结果影响最大,由此得到的混合像元聚集指数较最大面积端元聚集指数下降了55%;植被覆盖度的不均一性影响次之,可使聚集指数降低43%;植被叶倾角分布(G函数)的空间异质性影响最小,约12%。敏感性分析的结果同时也证明了对于空间异质性较强的混合像元进行尺度差异修正的必要性。利用本文中提出的混合像元聚集指数方法有望在提高低分辨率叶面积指数反演中发挥重要作用。     

辽河口海涂资源卫星像片判读

海涂是一种独特的湿地环境和重要的自然资源,一般由潮上带、潮间带和潮下带构成。辽河口海涂资源丰富,类型多样,开发潜力较大。本文以遥感技术为主要手段,结合典型地段野外工作,采用多时段、多波段TM,MSS假彩色合成卫星像片和黑白卫星像片,依据地物的影像特征进行判读和制图,判读出了辽河口海涂资源的类型、空间格局和土地利用状况,并对海涂的成因、动态变化及分布规律进行了分析。为本区域海涂资源的开发、生态环境的保护、经济的规划和建设,提供了科学依据。     

农业“一张图”构建与综合数据分析

上海市农业“一张图”通过地理信息技术建立一个“虚拟农业农村地理环境”,以农用地块为基础,汇聚了多源的农业地理信息数据,形成了以农用地块为唯一识别码,在农用地块基础上挂接各种农业专题信息的丰富的农业地理信息大数据。为加强数据共享和应用,本文通过OGC标准服务接口和定制化空间信息服务接口为各业务系统提供统一的农业地理信息支撑服务,包括WMS服务和WFS服务。同时,通过农业综合大数据分析,可以为本市绿色农业发展及农业供给侧结构性改革提供数据支撑和技术支撑。     

关于GIS缓冲区的建立问题

在对多种方法编程实践的基础上，本文对绘制平行曲线特别是形成缓冲区的两种主要方法（角分线法与圆弧法）进行了分析对比。角分线法带来很多异常情况，连同其补充校正措施，该方法就失去其相对简易性。相反，圆弧法是在强化判断（凸凹判断和弦弧可控逼近）的基础上，最大限度地确保双线的等宽性。文中提出二重数学模型：形成双线的几何算法模型和针对自相交问题的关系处理模型。除了重点对单一目标进行研讨外，文末对具有集合特征的树结构和网结构的缓冲区建立问题也进行了原则性讨论。     

MDA在农业GIS应用系统构建中的应用研究

随着GIS在农业领域应用的不断深入,农业GIS应用系统的开发也朝着具体、复杂和专业化方向发展。针对目前农业GIS应用系统开发中存在的概念模型、数据模型、元数据标准不统一、数据库整合性差等不足,本文通过分析MDA架构体系及开发流程,结合软件复用思想和MDA方法,提出一种基于MDA的农业GIS应用系统开发构建方式,阐述了空间数据库模型建设等一些关键技术。结合实例,探讨了MDA方法在农业GIS应用系统构成过程中的可行性与优越性以及不足之处。     

湖北省农业区划数据节点建设

阐述湖北省农业区划数据库设计过程，介绍信息共享平台的系统架构、数据库结构、网站结构，简单讲述数据节点建设的数据安全问题。     

Characterizing hydrothermal alteration zones in Hamama area in the central Eastern Desert of Egypt by remotely sensed data

Abstract

Remote sensing techniques provide meaningful information to mineral exploration by identifying the hydrothermally altered minerals and the fracture/fault systems. In this article, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data were processed to detect the hydrothermal alteration zones in Hamama area in the central part of the Eastern Desert of Egypt. Band ratios and principal component analyses successfully revealed the extent and the geometry of the hydrothermal alteration zones that trend in an NE–SW direction. Matching pixel spectrum derived from Minimum Noise Fraction, Pixel Purity Index, and n-dimensional visualization with reference spectra allowed characterizing key hydrothermal alteration minerals, including chlorite, kaolinite-smectite, muscovite, and haematite, in a successive alteration pattern. Field investigations and X-Ray Diffraction analysis validated the results revealed by ASTER data. In addition, the present prospects of significant gold and massive sulphide mineralizations are consistent with the detected hydrothermal alteration zone.     

农科院校航空摄影测量课程教学改革探讨

分析了当前农科院校摄影测量课程教学现状,提出农科院校摄影测量课程的教学目标,在此基础上,进一步提出优化摄影测量课程教学内容、建立开放型摄影测量实验基地和开拓校外实习基地等建议,对农科院校的摄影测量教学进行了有效的改革探索。     

海岸带地表覆盖地图编制

海岸带的土地利用开发现状信息是政府规划和监管的重要数据支撑.以上海市海岸带为研究对象,搜集并分析了地理国情地表覆盖和专题数据成果,经整合处理后形成了海岸带地表覆盖专题数据资料,以专题地图的形式对其进行了可视化处理,为海岸带专题数据获取和制图提供了新的参考和思路.     

南方灵锐S86GPS RTK在煤田火区探测中应用

煤层自燃是煤炭资源的主要危害之一,它对煤层破坏作用巨大,导致自燃煤层周围煤炭资源的开采困难和贬值,同时也对生态环境产生了恶劣影响.利用GPS RTK技术测定平庄煤田火区1∶2 000地形图,确定火区位置,用物探、遥感和遥测等新技术进行煤火监测,火区灾害防治和矿区环境保护,火区灭火工程、矿井安全生产和矿区可持续发展都具有...     

绥芬河边境经济合作区土地集约利用潜力研究

为提高合作区土地利用水平,本文借助ArcGIS平台并结合SPSS软件,运用层次分析法和多因素综合评价法,在测算绥芬河边境经济合作区土地集约利用程度的基础上,测算土地利用潜力,根据测算结果分析其影响因子,为合作区合理利用土地提供决策依据。