基于多时相MODIS-RVI的玉米遥感估产研究

为了获得更加宏观高效的农作物估产模型,以吉林省德惠市为研究区,以MODIS为数据源,进行了玉米估产模型研究。通过分析比值植被指数(RVI)与玉米产量之间的相关关系,建立玉米单产预测模型。研究表明,利用多时相的RVI对玉米点进行遥感回归估产可得到较好的估算效果,模型相关系数可达0.825,均方根误差为7.61,验证点的实际产量与理论产量间的相对误差均在10%以内,对吉林省德惠市玉米估产模型研究具有一定的指导意义。     

基于Sentinel-2和MODIS数据的宣恩县水稻遥感估产研究

基于作物的波谱反射特征,利用公开的多源遥感数据和相关技术能够实现农作物种植面积提取和产量预估,为作物长势监测等农业需求提供科学决策依据。本文首先基于Sentinel-2卫星影像,结合基于人工目视解译的监督分类、基于规则的面向对象分类和基于专家知识的决策树分类3种影像分类方法综合确定县级研究区的水稻种植范围,再选取水稻生育物候期内的多时相多光谱MODIS13Q1影像产品,建立影像提取出的植被指数EVI与水稻年产量之间的多元统计回归模型并应用于年产量预估,估产结果精度均达94%以上,符合实际需求。该模型可用性较强,对县域农作物遥感估产应用具有一定的指导意义。     

二轴土壤背景纠正的植被指数及其在华南水稻遥感估产中的应用

目前国内外学者提出了各种植被指数来进行作物遥感估产的定量研究。这些指数多是基于“土壤线”的存在来进行土壤背景消除的。但它们只消除了土壤背景中的含水量(沿“土壤线”方向)对遥感数据的影响,而没有消除由于不同土壤质地的变化(垂直于“土壤线”方向,如红壤、棕壤等不同的土壤类型)所造成的遥感数据的偏移。本文首次提出了能基本上完全消除土壤背景影响(包括土壤含水量、土壤类型等)的二轴土壤背景纠正的植被指数(TWVI)模型。该指数比目前使用的其它植被指数更适合于作为进行全球监测的植被指数。已成功地应用于华南地区的水稻遥感估产试验。     

遥感技术在主要粮食作物估产中的应用

文章分析了国内外遥感技术在主要粮食作物估产中应用现状,探讨了遥感技术在作物估产领域的研究进展,研究了作物气候产量预报模型、遗传算法结合神经网络模型、基于人机交互的反演模型、基于决策树分类的县域估产模型、单产估测模型、基于SCE_UA算法的CERES_Wheat模型、雷达遥感估产模型等在我国主要农作物估产中的应用;分析表明遥感关键技术及模型选择为农作物估产精度的提高提供了重要的技术支持.最后对作物估产遥感技术发展趋势及农业信息化相关技术做了展望,指出综合遥感与计算机技术开发自动化系统、推进物联网与遥感技术结合等问题,是进一步的研究趋势.     

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。     

水稻单产遥感估测建模研究

本文系统扼要地总结了统计、气象、农学和光谱等估产模型,以及水稻遥感估产农学机理等主要研究结果,并在建立的多种估产模型中,重点介绍了具有应用前景的光谱估产与水稻生长模拟估产的复合模型。     

基于光能利用率模型的玉米遥感估产研究

农作物长势监测和产量预测对于国家制定相关粮食政策、农业发展等都具有重要的意义,如何获得高效、宏观、精确的估产方法一直是学者关注的重点问题。以吉林省德惠市的玉米作为研究对象,利用光能利用率模型对玉米进行产量估算的研究,并且使用空间数据插值方法中的反距离权重法获得了每月平均温度数据的格网数据。通过玉米的净初级生产力NPP的累计值以及玉米的收获指数来获得最终的玉米产量值,利用验证点实测产量值与估算值的相关性和相对误差进行精度验证,相关系数R^2为0.649 9,平均相对误差值为1.676%,证明基于光能利用率模型的玉米估产在研究区具有一定的可行性。     

美国农业遥感技术应用现状简介

根据1996年中美农业科技交流协议,笔者于1996年7月10日至1996年8月1日带队到美国,对美国大面积农作物遥感估产和农业遥感应用研究情况进行了为期3周的考察。     

江苏省水稻长势遥感监测与估产

根据1990年以来江苏省进行的水稻长势遥感监测与估产的基础理论、技术方法、长势监测与估产的结果,提出建立省级主要农作物遥感监测运行系统的条件已经具备。它很可能像气象卫星天气预报那样成为第二家为政府和百姓日常工作与生活服务的遥感系统。     

基于遥感空间特性的广东省水稻单产快速预估

分析了目前水稻遥感估产的技术现状,基于遥感数据的空间特性,提出了一种快速预测水稻单产的方法,估产试验表明该方法简单实用,具有推广意义.     

稻田光谱与水稻长势及产量结构要素关系的研究

本文通过对水稻不同生育期的稻田光谱与水稻长势和产量结构的相关分析得出以下几点结论:(1)稻田光谱与水稻长势的相关性较好,特别是在水稻生长后期;(2)抽穗期,稻田光谱与决定水稻产量的各结构要素之间相关系数较高;(3)在水稻灌浆期,稻田光谱与水稻理论产量的相关性较好,特别是800nm的反射光谱值:(4)水稻估产模型是:Y=6.65PVI_D+8.19PVI_H+4.48PVI_Mt+4.36PVI_Ms-0.3,其中:Y-水稻产量;PVI-垂直植被指数,D,H,Mt,Ms,分别代表分化期、抽搐期、灌浆期及乳熟期。     

方差分量估计理论及其在边角网平差中的应用

本文从理论上阐明了MINQE(I,U)(最小范数二次不变无偏估计)方差分量估计出现负方差的原因;论述了存在MINQE(U,NND)估计量的充要条件;对边角网平羞问题而言,MINQE(I,U)估计法不可能同时准确地求出边长误差模型中的m_a~2和m_b~2。文章从边角网误差模型的特点出发,提出了一种新的方差分量估计模型(改进的方差分量估计模型),该模型能合理地确定方向和边长的方差分量,从而较好地解决了边角网平差中的定权问题。     

A MORE GENERAL FORM OF ERROR DISTRIBUTION

This paper deduced a more general error distribution,the p-th pow-er norm distribution,based on the foundational properties of random errors.     

改进遗传算法及其在抗差估计中的应用

针对抗差估计的选权迭代法(IRLS)对迭代初值敏感的问题,提出了将抗差估计问题看作求全局最优化问题,利用具有全局收敛性和局部搜索能力的遗传算法(GA)进行求解;并对遗传算法的变异算子步长进行改进。最后通过实例验算,证明了GA抗差估计法的有效性和优越性。     

基于岭估计的有理多项式参数求解方法

在使用最小二乘法解算卫星遥感影像的RPC参数时,如果控制点非均匀分布或模型过度参数化,其法方程系数矩阵很容易产生病态,获得的解将偏离真值,甚至得到错误的解.使用岭估计可改善法方程的状态,保证解稳定.采用岭估计方法,通过所获取的不同岭参数对SPOT和QuickBird影像进行实验,证实L曲线法是一种稳定的、有效的岭参数确定方法,可显著提高RPC参数的解算精度.     

多波束测深数据系统误差的削弱方法研究

在多波束数据处理中，系统误差一般很少被顾及，部分文献采用两步滤波法削弱了系统误差的影响，但所建模型的可靠性较差。半参数(非参数)法在系统分析了测深数据系统误差来源以及各误差源间相互比例关系的基础上，对系统误差进行分解，确定系统误差各贡献成分的函数模型；根据估计点位，结合已确立的模型，计算各贡献成分对系统误差的贡献量；综合各贡献量，获得估计点深度的系统误差，进而在原始深度数据中消除系统误差的影响。     

Estimation of rice grain yield from dual-polarization Radarsat-2 SAR data by integrating a rice canopy scattering model and a genetic algorithm

Fast and accurate estimation of rice yield plays a role in forecasting rice productivity for ensuring regional or national food security. Microwave synthetic aperture radar (SAR) data has been proved to have a great potential for rice monitoring and parameters retrieval. In this study, a rice canopy scattering model (RCSM) was revised and then was applied to simulate the backscatter of rice canopy. The combination of RCSM and genetic algorithm (GA) was proposed for retrieving two important rice parameters relating to grain yield, ear length and ear number density, from a C-band, dual-polarization (HH and HV) Radarsat-2 SAR data. The stability of retrieved results of GA inversion was also evaluated by changing various parameter configurations.Results show that RCSM can effectively simulate backscattering coefficients of rice canopy at HH and HV mode with an error of <1 dB. Reasonable selection of GA’s parameters is essential for stability and efficiency of rice parameter retrieval. Two rice parameters are retrieved by the proposed RCSM-GA technology with better accuracy. The rice ear length are estimated with error of <1.5 cm, and ear number density with error of <23 #/m². Rice grain yields are effectively estimated and mapped by the retrieved ear length and number density via a simple yield regression equation. This study further illustrates the capability of C-band Radarsat-2 SAR data on retrieval of rice ear parameters and the practicability of radar remote sensing technology for operational yield estimation.     

基于冠层反射光谱的水稻产量预测模型

基于地面实测的水稻冠层反射光谱,计算了常用的8个植被指数,并在产量形成生理特征的基础上,系统分析了水稻籽粒产量及其构成因素与各植被指数之间的关系。结果表明,通过单一生育时期或某个生育阶段的光谱植被指数来直接估测产量精度较低。发现叶面积氮指数(叶片氮百分含量与叶面积指数的乘积)的变化趋势很好地反映了产量的形成过程,且与光谱植被指数极显著正相关,基于此建立了水稻的光谱植被指数-累积叶面积氮指数-产量估测模型(VICLANIYieldModel)。并将其与LAD-产量模型、多生育期复合估产模型进行了比较,表明本模型预测精度最高。     

基于等效残差积探测粗差的方差-协方差分量估计

已有方差-协方差分量估计(VCE)的粗差探测是对残差检验,而VCE的本质是利用残差的二阶量来估计它的二阶中心矩,因此更合理的方法应该对残差二阶量检验.由最小二乘残差估值导出了一组服从标准正态分布的等效残差;然后从等效残差的VCE基本方程出发,分别采用χ2统计量和正态积Np统计量检验等效残差的平方及其乘积.结果表明,采用...