复杂地理背景下耕地分布监测与形成机理研究

针对复杂地理条件下,遥感影像中地物纹理复杂、光谱多样,耕地难以提取的问题,该文提出了一种基于动态时间弯曲算法的耕地提取方法。采取动态时间弯曲法计算NDVI时间序列的相似性,将耕地与林地、草地等其他有相似物候特征的地物区分开来,并解决不同作物的时间序列曲线的弯曲和平移问题。实验表明此方法提高了耕地提取的精度,长株潭城市群2013年耕地信息提取的正确率达82.08%,完整率达81.63%。使用景观格局指数定量计算耕地空间分异信息,以经济社会数据作为潜在驱动因子,使用冗余分析方法对驱动因子进行约束性排序分析,结果表明人口因素、经济因素、农业因素是影响长株潭地区耕地分布的主要驱动因素。     

复杂地理背景下耕地分布监测与形成机理研究

针对复杂地理条件下,遥感影像中地物纹理复杂、光谱多样,耕地难以提取的问题,该文提出了一种基于动态时间弯曲算法的耕地提取方法。采取动态时间弯曲法计算NDVI时间序列的相似性,将耕地与林地、草地等其他有相似物候特征的地物区分开来,并解决不同作物的时间序列曲线的弯曲和平移问题。实验表明此方法提高了耕地提取的精度,长株潭城市群2013年耕地信息提取的正确率达82.08%,完整率达81.63%。使用景观格局指数定量计算耕地空间分异信息,以经济社会数据作为潜在驱动因子,使用冗余分析方法对驱动因子进行约束性排序分析,结果表明人口因素、经济因素、农业因素是影响长株潭地区耕地分布的主要驱动因素。     

基于时空分析的贫困丘陵山区耕地变化机理研究

在地理信息系统技术的支持下,利用耕地面积变化时间序列模型、耕地动态度模型、耕地重心变化模型等,对湖北省咸宁市耕地的时间变化和空间变化特征进行了定量的研究,并应用主成分分析法,选择23个因素对其驱动因子进行了相关分析。结果表明,耕地变化主要受经济因子、人口、房地产政策及耕地开发强度的影响。     

哈尔滨市阿城区耕地保护的PSR机理研究

受城镇化进程、社会经济发展、区位条件和土地级差收益的影响,近年来城市的耕地被大量征占,如何协调好经济发展与耕地保护的关系尤为重要。本文以“压力一状态一响应”（Press-State—Response,PSR）模型为理论基础,运用主成分分析法,并以SPSS软件为手段,分析影响哈尔滨市阿城区耕地变化的驱动力,最后提出了阿城区耕地保护工作的对策和建议。     

一种NDVI时间序列离散Fourier重建方法

时间序列重建是多时相遥感变化监测研究的基础.多时相遥感数据由于气象、轨道周期等原因,很难达到严格意义的同时相.不同时相的特征信息不具有可比性.以一矿区归一化差值植被指数为例,采用2004-2007年SPOT II/IV数据,通过大气校正,波段运算,获得7个时相的包括伪不变特征区和矿业扰动区8个实验工作面的NDVI最大值...     

复杂背景下水体提取方法适用性研究

研究复杂背景下最佳水体提取方法,已成为近年来水体提取研究的热门话题。本文以南湾水库为实验对象,基于光谱特性和分类的方法探究复杂环境下水体提取效果。研究表明：在各种方法中,以改进的归一化差异水体指数（modified normalized difference water index,MNDWI）以及结合该指数和归一化差异建筑指数（normalized difference building index,NDBI）的随机森林算法提取效果最好,多波段谱间关系法提取精度最低。复杂背景下高反射率建筑群及非均匀水质等因素均对水体提取造成干扰,可联合多种方法综合提取水体面积。     

基于GF1-NDVI时序影像对春小麦进行提取研究

利用传统方法对农作物种类、分布和种植面积等调查,需要耗费大量的人力、物力和财力。该研究以西宁市为研究区域,采用高分一号影像,对西宁市春小麦进行分类和提取模型设计。在全生育期波谱特征曲线分析基础上,提取春小麦的NDVI(归一化植被指数)曲线特征。采用基于NDVI阈值的决策分类技术,进行作物识别与提取。最后设计精度自检方案,通过混淆矩阵得出其总体精度达到93.8%,kappa系数为0.875。其用户精度和制图精度分别为93.7%和94.9%。从分类精度可以看出,利用中高分辨率遥感卫星影像,在作物NDVI时间序列变换规律分析的基础上,可以准确的进行大面积农作物的分类与提取。在全国农作物面积与农作物种类等资源调查中具有非常大的应用潜能。     

空基下视时序影像瞬时成像模型研究

物方空间的物体随着时间的推移进行着绝对运动,运动导致了相对位置的变化,时间序列影像记录了物方三维空间的动态变化。本文基于下视时间序列影像的动态特性,在共线方程中引入时间元素,提出了空基下视时间序列影像瞬时成像模型,描述了动态“物像”间的瞬时投影关系;针对地表不同类型动态物体,构建了“由像到物”的应用模型,实现了从像方动态特征计算地表物体特征的目的。通过仿真和真实航空下视序列影像的试验与分析,验证了序列影像瞬时成像模型能够定量计算像地动态特征。     

基于MODIS时序影像的湖南省油菜种植面积遥感监测分析

基于时间序列影像数据的提取方法可实现快速监测大面积农作物的种植分布和面积估算.以湖南省为研究区,利用2017年500 m空间分辨率的MODIS NDVI时序数据,结合湖南省耕地分布数据和实地样点数据得到油菜物候标准曲线,采用最小二乘法与阈值法提取得到湖南省油菜种植分布.结果显示,遥感提取得到的湖南省油菜种植面积主要分布...     

基于M-TWDTW模型的粤北山区耕地撂荒遥感监测研究

精准掌握耕地撂荒信息对保护耕地资源及国家粮食安全具有重要意义。本研究针对现有时间加权动态时间规整(TWDTW)模型在撂荒监测方面的局限性,提出基于均值校正策略的M-TWDTW模型的撂荒地遥感监测方法。基于Sentinel-2 NDVI时间序列数据,利用撂荒地样本构建撂荒地参考NDVI时序,基于M-TWDTW模型校正参考时序,并计算未知像元时序与校正后时序的相似性距离,基于决策树方法获取距离的最佳分割阈值,识别撂荒地并验证识别精度。研究结果表明,与常规TWDTW方法相比,M-TWDTW方法弱化了撂荒时长不一引起的NDVI绝对值差异的影响,重点捕捉NDVI时序曲线的形态特征,能大幅度提高撂荒地的识别精度(TWDTW:66.85%,M-TWDTW:90.45%),在大范围撂荒地遥感监测中具有较大的应用潜力。     

城市遥感图像的地理分析与城市空间格局演变研究

采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)一体化技术,以义乌市为例,通过对城市遥感图像进行地理分析,对城市空间格局演变进行动态监测和模拟,并结合区域经济统计数据,展开城市空间格局演变特征分布及其动力机制分析。结果表明,城市空间格局演变是多种驱动力作用的结果。     

Analysis of differences in vegetation phenology cycle of abandoned farmland,using harmonic analysis of time-series vegetation indices data: the case of Gwangyang City,South Korea

ABSTRACT

Globally, countries have experienced substantial increases in farmland abandonment. Although vegetation phenology is a key factor for the classification of land use, understanding of the phenological change of abandoned farmland is lacking. Using harmonic analysis of NDVI and NDWI extracted from Landsat imagery, this study investigates the distinctive phenological characteristics of abandoned farmland, which contrasts with that of three other agricultural types (paddy, agricultural field, orchard) in the study site of Gwangyang City in Jeollanam Province, South Korea. The results suggest that abandoned farmland has higher overall greenness coverage and overall water content in vegetation than the other uses. In terms of both indices, abandoned farmlands changed with relatively less fluctuation than those of other uses, suggesting the existence of constant and unmanaged vegetation from ecological succession, which differs from crop fields that undergo cultivation procedures. The significant harmonic components differed among agricultural types and vegetation indices. In paddy, NDVI was explained with multiple, higher-order harmonic components, while in other types only first-order components met the 5% statistical significance level. With NDWI, land types were more clearly discernible, because of the different cultivation procedures involving water: wet-field method (paddy), dryland farming (orchard, agricultural field), and no cultivation (abandoned farmland). The analysis confirms that harmonic analysis could be useful in discerning abandoned farmland among areas of active agricultural use and shows that the statistical significance of harmonic terms can be employed as indicators of different agricultural types. The observed pattern of the geographic distribution of abandoned farmland has policy implications for the promotion of sustainable reuse of marginal farmland.     

基于时序Landsat数据的地理国情监测方法初探

为全面掌握地表自然和人文地理国情信息,基于北京市海淀区1986—2010年间8个不同时相的Landsat数据,分析了海淀区资源与环境要素的时空变化特点,讨论了其中的驱动因素。结果表明:在1986—2010年间,耕地面积减少了45.7%,建设用地面积增加了38.95%,林、草地面积增加了23.44%,水体和其他用地面积变化不明显;城市范围向西、向北方向扩展,在西北旺地区表现得尤为明显;城市质心向西北方向偏移;城市紧凑度逐渐减小,分形指数逐渐增大,反映出城市饱和程度降低,城市边界逐步复杂化,综合土地利用动态度呈先减小后增大的趋势。因此认为,人口的增长、经济的发展、基础设施的建设以及政策法规的制定等,都促进了北京市海淀区资源与环境要素的变化。     

子像元NDVI时间序列曲线生成研究

获取具有时态特性的NDVI曲线是进行土地利用与植被覆盖变化分析的必要步骤,为有效地利用多源遥感影像数据,本文基于尺度下降理论,利用具有不同时间分辨率的高、低空间分辨率遥感影像,采用线性光谱混合模型反向分解低空间分辨率混合像元,计算其子像元级地物反射率,生成具有高时态特性的子像元级NDVI时间序列曲线,使利用有限的遥感数据资源进行较精细的动态植被生物量变化分析成为可能。通过真实影像数据实验分析,其结果验证了该方法的有效性。     

基于NDVI时间序列数据的江西省水稻种植制度变化研究

利用Savitzky-Golay滤波对覆盖江西省范围的SPOT VGT NDVI时间序列数据进行平滑处理的基础上,结合坡度数据,通过非监督分类的方法提取了江西省2000、2005和2010年水稻种植范围,并根据NDVI的年内动态变化,从水稻种植范围、水稻生长季起始时间、水稻复种指数和NDVI最大振幅等分析了江西省水稻种植和生长情况,探讨2000~2010年江西省水稻生产的变化。     

基于无线网络空间信息服务调度研究

GIS应用与服务正在经历从有线到无线的发展过程。针对无线网络传输速率较低、网络延迟高等不足,本文论述了基于无线网络的空间信息服务以及服务调度技术,通过分析复合服务调度和动态服务调度处理,设计了无线空间信息动态调度和服务选择策略,并通过动态服务调度试验验证了该方法的可行性和有效性。     

Comparison and assessment of NDVI time series for seasonal wetland classification

Satellite-based wetland mapping faces challenges due to the high spatial heterogeneity and dynamic characteristics of seasonal wetlands. Although normalized difference vegetation index (NDVI) time series (NTS) shows great potential in land cover mapping and crop classification, the effectiveness of various NTS with different spatial and temporal resolution has not been evaluated for seasonal wetland classification. To address this issue, we conducted comparisons of those NTS, including the moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS) NTS with 500?m resolution, NTS fused with MODIS and Landsat data (MOD_LC8-NTS), and HJ-1 NDVI compositions (HJ-1-NTS) with finer resolution, for wetland classification of Poyang Lake. Results showed the following: (1) the NTS with finer resolution was more effective in the classification of seasonal wetlands than that of the MODIS-NTS with 500-m resolution and (2) generally, the HJ-1-NTS performed better than that of the fused NTS, with an overall accuracy of 88.12% for HJ-1-NTS and 83.09% for the MOD_LC8-NTS. Future work should focus on the construction of satellite image time series oriented to highly dynamic characteristics of seasonal wetlands. This study will provide useful guidance for seasonal wetland classification, and benefit the improvements of spatiotemporal fusion models.     

基于Landsat-8数据对甘肃省金塔县主要农作物分类

近年来,随着经济社会发展和人类活动加剧,水资源短缺、生态环境恶化、自然灾害频发等问题对于农作物的生长具有较大影响,因此准确地提取农作物显得尤为重要.本文基于2016年Landsat-8 OLI全生育期的时序遥感影像数据,融合金塔县农作物的物候特征和地表纹理特性,提取主要农作物小麦、玉米、棉花和甜菜的时间序列NDVI曲线...     

时间序列协整关系及其在变形分析中的应用研究

通过对时间序列模型及其特性进行分析,运用序列间协整关系,实现同一变形体不同变形监测数据序列之间的联系,提取出平稳的、可用于变形预测分析的信息,建立适用于实际工程的ARIMAX动态预测模型,并通过工程实例验证预测模型的优化性、有效性与可行性。     

基于MODIS时序植被指数的区域物候信息提取

利用黑龙江省2012年16 d 250 m的MODIS NDVI数据,使用Savitsky-Golay滤波法、Logistic调合函数模型和非对称Gaussian模型3种方法对曲线拟合重构,引入均方根误差比较3种方法的优劣;在曲线平滑的基础上提取物候参数,分别对森林和农用地用固定阈值和动态阈值提取其物候参数,目的在于比较两种阈值设定方法的优劣,并获取阈值使物候参数结果与作物农事历信息吻合。结果表明,Savitsky-Golay滤波法在与原始曲线近似度方面优于另外两种拟合方法。