遥感技术在大面积天然草地估产和预报中的应用探讨

利用新疆北疆地区不同草地类型上观测的草地可食产量、环境与遥感资料等,使用3S技术进行了相关分析和遥感估产及预报,建立了地面光学和线性或非线性遥感估产及产量预报模型,在实际估产和产量预测中加以应用、检验,并给出了生态学解释。     

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.     

基于Landsat的小麦估产模型及其应用

针对华北地区旱情导致小麦减产的问题,提出了利用Landsat遥感影像信息,结合小麦生长关键时期的降雨量以及种植区距离灌溉水源的位置关系,建立小麦估产模型,通过降雨预报信息估算小麦单产产量,并将其应用在作物种植选择方面,以提高农田的产值与农民的经济效益。     

大面积小麦遥感估产模型的构建与调试方法的研究

本文重点研究大面积冬小麦遥感估产模型构建及其调试方法。通过分析冬小麦生长发育过程,对光、温、水、肥等必须条件需求规律研究的基础上,提出了以绿度指数、温度和绿度变化速率等因子,构建大面积冬小麦遥感估产模型。为了适应大面积遥感估产运行系统的需要,在变量获取及模型调试等方面进行了一些新的探索。     

基于遥感估产和农业统计的粮食供需平衡模型研究

提出了适用于年内动态平衡的中国粮食供需平衡模型 ,利用遥感估产数据和统计数据 ,对中国世纪之交的粮食供需平衡的现状进行研究。结果表明文中的模型是合理可行的 ,同时通过比较基于遥感估算产量和基于统计产量计算的粮食供需平衡状况结果 ,表明遥感估产信息可以有效提高粮食供需平衡分析的可靠性和时效性 ,遥感估产应作为中国区域粮食供需平衡监测的重要信息源纳入国家粮食宏观管理的日常工作。通过对中国 1999— 2 0 0 2年粮食供需状况的计算分析 ,认为世纪之交中国年内粮食的供需大致平衡 ,但因为 2 0世纪末政府和农户存粮数量较高 ,近 3年来农户库存持续下降 ,造成粮食市场供大于求的局面。因此 ,对于中国粮食的供需平衡面临的问题决不能掉以轻心。     

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。     

天然草地牧草产量遥感综合监测预测模型研究

利用天然草地牧草光谱观测资料、牧草产量资料、气象资料和NOAA／AVHRR资料，建立了天然草地牧草产量光谱植被指数和卫星遥感监测模型、气监测模型，提供及时准确地掌握牧草产量变化的科学手段。建立了天然草地牧草产量遥感预测模型及气象预测模型，可以根据需要提供不同时效的卫星遥感预测结果和气象模型预测结果。气象模型精度较高，但气象站点有限，往往以点代面；遥感技术宏观性强，空间信息丰富，可以弥补气象模型的不足；两者既可以互相验证，又可以取长补短。1995年以后服务表明，这些模型达到牧业气象业务服务的要求。     

对建立遥感估产模式的几点初步认识

本文从分析遥感光谱参数的生物学意义着手，论证了正确建立遥感估产模型的可能途径。对几种有代表性的遥感估产模型作了分析，作者认为把可见光、近红外波段的遥感信息与热红外信息有机结合是解决遥感估产模型的最佳方案。对ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ的第１通道与第２通道光谱数值进行非朗伯体特性的纠正是必要的。遥感估产模型不仅可以使估产的空间尺度大大缩小而且参数数目亦可大大减小，更有利于实际运行。     

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。     

基于无人机遥感混合光谱分析的油菜估产模型

针对无人机遥感油菜估产问题,提出基于全约束混合像元分析方法的油菜估产模型。针对油菜冠层构成实际特征,分析了不同地面端元构建方式对油菜无人机影像光谱分解的影响,在此基础上,分别在油菜开花期和油菜荚果期建立了影像丰度数据和地面实测产量数据的关联。实验分析表明,所提出的混合光谱油菜产量估算方法具有较好的效果。油菜荚果期和开花期估产模型的相关系数R~2分别为0.765 2和0.721 2,综合两个时期的估产模型相关系数R~2为0.814,说明在油菜生长的不同时期,目标端元丰度与油菜产量具有较强的相关性,证明了该模型具有较高的精度和较强的稳定性。     

冬小麦产量构成分析与遥感估产

本文叙述了作者在可控样地条件下所做的冬小麦遥感估产试验的结果及其分析。 所谓可控样地,就是冬小麦种在几个封底的长3.25m、宽2.37m、深2.00m的水泥池中,用控制冬小麦的施肥量与灌水量的方法,人为地拉开各块样地的单产值。在整个冬小麦生长期内测定必要的农学参数,如叶面积系数、穗数、平均粒数、千粒重等;同时测定各个生长期冬小麦的光谱值。在找到不同生长阶段的光谱参数与冬小麦3个产量构成因素之间的相关关系的基础上,确立了冬小麦遥感估产的整体地面模型公式,并对冬小麦遥感估产的原理进行了分析与讨论。     

NOAA/AVHRR资料在中小尺度地区进行冬小麦估产的应用研究

本研究以天津市冬小麦估产为模式,阐明了NOAA/AVHRR资料应用于中小尺度地区农业产量预报的可行性。在分析资料时,运用水面的光谱值校正大气因子,采用地理现状底图排除混杂因素,使资料趋于稳定;在利用植被指数与产量因子建立各种回归预报方程时,进行了区域订正和积温订正,从而使预报准确率达到95％左右。     

草地蝗虫发生遥感监测的一种新算法

草地蝗虫发生的遥感指标分析是建立草地蝗虫发生预报模型的基础。以Landsat-5 TM为遥感信息源，根据草地蝗虫发生的遥感机理，提出了一种基于比值的草地蝗虫发生监测的遥感新算法，即R／G=(TM4 TM7)／TM6。在青海湖地区，结合草地蝗虫发生的野外样点数据，应用此新算法以及常用的标准植被指数[归一化植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SAVI)]，分别进行了此3种指标对草地蝗虫发生的差异显著性检验。结果表明，在草地蝗虫密度≥5头／m^2时，常规的标准算法(NDVI，SAVI)优于新算法(RIG)；而在草地蝗虫密度≥15头／m^2和≥25头／m^2时，RIG优于NDVI和SAVI，可用于草地蝗虫发生的遥感监测。     

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.     

卫星遥感面临应用的新挑战

遥感以对地观测为主体,属于空间技术应用领域的重要组成部分。20年来,我国遥感应用经历了引进消化的初级阶段,基本上形成了具有中国特色的、规模比较完整的技术体系。在国土资源、海洋环境调查、煤田与油气田勘探、黄金与多金属找矿、作物、草场长势监测与估产、冰雪水源与洪水灾情预报、大坝与电站选址论证、城市环境监测与规划管理等许多方面,取得了显著的成绩和社会经济效益。可以说,遥感应用已经由适应性实验阶段进入业务阶段。在经济建设部门建立了200多个专业性应用单位。拥有学位及高级     

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。     

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。     

草地退化遥感监测研究进展

针对遥感技术已广泛应用于草地退化监测,但缺乏草地退化遥感监测的系统梳理问题,该文从草地退化的内涵、草地退化指标、草地退化遥感监测方法、草地退化分级标准4个方面对草地退化的遥感监测进行了分析总结,得出草地退化遥感监测的发展趋势:①应用高分辨率无人机和卫星高光谱遥感数据;②优化并选择合适的草地退化指标遥感监测模型;③跨学科确定草地退化阈值,开展草地相对退化评价;④结合实地观测数据,发挥遥感应用潜力;⑤开展草地退化预测,预警生态风险.     

基于RS和GIS的农作物估产方法研究进展

实时获取农作物长势及产量等信息对于现代农业的发展具有重要意义。近年来,随着遥感技术(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)广泛应用于农作物估产领域,相继出现了一些较为实用的估产方法,主要有结合辅助数据的估产方法、基于植被指数的估产方法、基于特定模型的估产方法和基于农作物估产平台(软件)的开发等。其中,基于植被指数的估产方法又分为单一和多植被指数估产2类方法。在对近年来该领域大量文献深入研究的基础上,着重就几类热点方法展开论述,并对每类方法的优势和缺陷进行了评述,最后对该领域需要进一步研究的方向进行了探讨和展望,以期为后续研究提供参考。     

MODIS遥感产品在三江源地区草产量估测中的应用

三江源地区草场生长状况对当地畜牧业的发展及三江源地区生态系统的平衡具有重要的影响,合理精确地估测草产量具有重要意义。针对该区域面积较大,地表结构较复杂的特点,应用MODIS产品数据预测该区域的草场产量,构建了三江源地区草产量的预测模型。使用2009年4月—10月6种MODIS产品数据(归一化差分植被指数、增强型植被指数、叶面积指数、光合有效辐射吸收比率、总初级生产力和地表温度),结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLS)与多元线性回归理论实现6种产品草产量的遥感估算。基于构建的模型,使用2011年4月—10月间共140景数据开展应用试验,并将试验结果与三江源地区16个草地生态监测站对应时间的草产量实测数据进行对比分析。结果表明,基于MODIS的6种产品估测的草场草产量与实际地面测量的草产量之间有较好的相关性;与传统多元回归法相比,基于PLS的草产量估产模型具有较高的决定系数(0. 829～0. 878之间)和较低的均方根误差(约42. 457～93. 674 kg·hm-2之间)。