面向对象的无人机遥感影像烟草种植面提取和监测

无人机遥感影像技术用于农业种植面积、长势、轮作的监测和管理,取得了非常喜人的效果。文章应用无人机遥感影像和遥感图像处理软件eCognition,以面向对象的遥感影像分析方法提取临沂市沂水万亩示范园区2012年烟草种植面积及其分布信息。分类结果表明,利用面向对象的分类方法解译无人机获取的高分辨率遥感影像可以获得精确的烟草种植信息,为大区域烟草种植面积的自动监测提供了广阔的前景。     

高分辨率影像农田信息提取方法

选取河南省安阳市某地冬小麦长势良好的Quick Bird影像,首先应用数学形态学的开运算对高分辨率遥感影像进行分割,将种植冬小麦的农田与反射率较高的空地、道路、农村居民地进行区分,人工选择并提取需要分析的农田区域,计算其边界并进行细化,最终提取农田边界信息。整体处理流程基于VC++6.0编程实现。     

基于GIS的环滆湖地区生态敏感性分析

生态敏感性分析是城市规划编制研究的重要依据,运用GIS空间分析技术可以有效地实现生态敏感性定量分析。文中以环滆湖地区为研究区,选择海拔、水域、农田、水源保护区、生态保护区和建成区六项有区域代表性的生态因子,借助GIS空间缓冲区分析、叠加分析等功能,采用因子叠加取最值法得到规划研究区的总体生态敏感性区划,对研究区生态敏感性进行定量化分析与评价,为环滆湖地区的生态环境保护和空间管制规划策略制定与用地空间合理布局提供科学依据、方法支撑和决策支持。     

GIS技术在果树适宜种植区域选择中的应用

以永泰县枇杷果树适宜种植区域选择为例,通过对数字高程模型进行地形分析,提取坡度、坡向、坡位信息,以及计算出避冻因子,采用GIS技术进行空间叠置分析,筛选出适宜种植枇杷的生态区域,研究GIS在果树种植中的应用,指导农业生产。     

汶川地震灾后农田和森林植被恢复遥感监测

2008年汶川8.0级特大地震对当地的生态系统造成了极大的破坏,为了评估5年来灾区农田和森林植被的恢复情况,利用逐年机载高分辨率遥感影像,结合星载遥感数据和地面调查数据,开展了灾区农林植被恢复状况监测。在农田恢复监测方面,结合2008年地震发生后以及2013年5月中旬的机载高分辨率遥感数据,采用目视解译的方式对汶川地震中受损农田的恢复状况进行监测与评估,同时利用GVG(GPS、Video和GIS)农情采样系统的作物种植成数调查结果,分析了灾后作物种植结构的变化。结果表明,灾区1592 ha受损农田,5年后仅有约17.5%得到了恢复和耕种使用。就耕地利用强度而言,重灾区耕地利用率较高,作物种植结构没有发生重大变化。在森林恢复状况监测方面,对典型区(岷江干旱河谷区和盆周山地区的3个重点区域)采用目视解译方式识别出森林变化,并结合大区域尺度规一化植被指数(NDVI)时间序列变化分析,对整个灾区的森林损毁和恢复情况做出评价。监测结果显示,汶川县、什邡市和绵竹市的森林植被恢复情况总体较好,但是一些坡度较大的损毁区、次生灾害频发区的森林尚未恢复,大区域尺度的统计结果显示,地震重灾区的46381 ha重度损毁森林植被和177025 ha中度损毁森林植被区域,完全恢复的区域占13.52%和25.84%,部分恢复的区域都占到50%。在自然恢复较为困难的区域,如汶川县中部和东北部、都江堰市北部、彭州市北部、什邡市北部、绵竹市北部、安县北部及北川县南部等,需要加强人工干预。遥感监测方法既适用于震后的农田和森林恢复状况动态监测,也适用于其他自然灾害发生时对灾区农田和森林植被破坏状况进行应急监测,具有实际应用价值和良好的发展前景。     

作物种植景观及破碎度时空变化研究——以唐山玉田为例

为降低耕地破碎化程度、便于高标准农田建设,该文基于2001、2009、2017年3期多时相Landsat系列数据提取农作物种植信息,构建农作物种植景观破碎度评价模型,采用景观指数法、熵值法等对研究区5种农作物种植景观及破碎度时空变化进行分析.结果 显示:夏玉米单种面积最多,冬小麦-夏玉米复种面积次之,冬小麦-大白菜复种面积最小;并呈现出以县城为中心单种大白菜-外围单种夏玉米或冬小麦-小玉米复种的分布特征.研究期间种植破碎度以夏玉米单种破碎度最大,分值保持在0.56以上;破碎度平均值为0.4694,总体处于中低偏下水平,但仍存在破碎化程度较高区域,耕地集中连片程度有待提高.建议调整高破碎度区域种植类型和结构,提高土地节约集约利用程度,对低中破碎度区域加强耕地生产规模化管理.     

合成孔径雷达技术在喀斯特山区烟草种植定量监测应用探讨

烤烟是贵州重要的经济作物之一,烤烟与其他大农业一样,其产量受自然影响比价大,加之烤烟种植收购的计划性比较强,提高烤烟种植的精准化程度,成为现代烟草农业发展的需要,利用新型遥感技术对其定量评价是一趋势。贵州喀斯特高原山区常年多云多雨,光学遥感数据获取难度较大,作为周期性监测数据不理想,本文提出利用合成孔径雷达技术进行烟草种植面积的定量监测,适用于贵州喀斯特山区复杂的地形地貌及气候条件,为下一步开展贵州山区烟草面积监测与估产模型的构建提出基本思路,能够为贵州山区的烟草种植面积提供及时、准确、有效的监测,能够为我国西南烟区乃至全国烟草行业实现监测实时化、种植精准化提供技术支持。     

多时相无人机影像的烟草轮作精细监测

针对大区域烟草轮作监测缺乏有效手段的问题,文章提出了基于无人机摄影测量技术进行高精度烟草轮作种植情况的监测方法:首先基于两个时相的无人机遥感影像分别生成数字正射影像;然后通过人工解译获取两个时相的烟田空间分布图;最后利用地理信息系统空间分析功能对两个时相的烟田空间分布图进行处理获取烟草轮作信息。在山东省临沂市的两个乡镇开展了应用,取得了良好的示范效果,对农作物轮作监测有参考价值。     

基于GIS的赣南油茶种植适宜性评价

从自然和社会经济因素出发,首先选取了油茶种植适宜性评价的8个参评因子,并利用正向因子量化法、负向因子量化法、分级取值量化法、定性因子量化法等4种方法对参评因子进行统一量化;然后运用层次分析法建立指标层次结构,形成判断矩阵计算得到各因子权重,从而确定分类等级,建立油茶种植适宜性评价体系;最后将适宜性分为适宜、较适宜、不适宜3个等级,并从选定的8个因子出发,总结对比各适宜等级对应评价因子的评价指数。结合赣南地区区域特征对8个因子进行对比分析,结果表明影响赣南地区油茶种植适应性的突出因子是坡度和树龄。     

河南农田生产力时空变化的遥感分析

文章基于MODIS下MOD17 A3、MCD12Q1产品,结合气温、降水数据,利用距平分析、趋势线分析以及相关分析等方法,对河南省2001年至2010年农田生产力的时空变化格局及影响因素进行了研究.结果表明:河南省农田生产力整体呈现东南高、西北低的态势;研究期内农田生产力呈现减少趋势的面积比例为4.98％,集中分布在信阳市的潢川县、固始县;河南省大部分农田的NPP与气温成正相关,成负相关的农田集中分布在西北边缘一带;农田NPP与降水成正相关的区域分布偏北,成负相关区域分布偏南,南阳盆地一带较为集中.     

面向对象的农田信息遥感影像分割算法

为了提高农业遥感数据处理中多光谱影像分割的精度,文章提出了一种面向农田信息提取的遥感影像分割算法:利用KMeans非监督分类算法和Fisher标准估算多光谱遥感影像中各个波段的权值,并将估算的波段权值应用到光谱合并计算中,能够较好地提高农田区域的分割精度,实现基于全局最优合并的区域生长算法,得到最优化的分割结果;从分割结果中提取基于区域的NDVI信息可以较为快速、准确地区分农田和非农田区域。实验结果说明:该方法的分割精度优于传统的全局最优合并算法和FNEA算法,并对遥感影像中旱田和水田的提取均有较好的效果。     

江汉平原粮食综合生产能力评价分析

基于湖北省第一次地理国情普查数据、基础地理信息数据和各类专题数据,以监利县、洪湖市、仙桃市、潜江市4个江汉平原典型粮食主产区为试点,采用Pearson相关系数、Apriori关联规则挖掘算法等探测和评估了影响粮食综合生产能力的各类因子,并对试点区域的粮食综合生产能力进行了分析和评价。研究表明:①耕地类型占比和农作物种植区位优势与自然因子间存在较显著的关联;②影响粮食产量的最主要的人文因子为农业人口和有效灌溉面积。该结论可为农业部门提高江汉平原粮食综合生产能力提供独立、客观的参考信息和科学数据。     

地形起伏度最佳分析区域预测模型

地形起伏度指分析区域内最高点和最低点之差,反映宏观区域内地形的起伏特征,是描述地貌形态的定量指标。确定最佳分析区域是地形起伏度提取算法的核心步骤,以及决定地形起伏度提取结果有效性的关键。本文以全国范围内随机选取的78个实验区域、三种不同尺度的DEM数据作为实验对象,分别进行系列分析区域尺度的地形起伏度计算,建立了基于微观地形特征因子的地形起伏度最佳分析区域预测模型。实验表明：相同区域、不同尺度的DEM数据提取的地形起伏度存在差异,DEM尺度相差较小时,地形起伏度的差异也较小;地形起伏度和实验区域的最大高程、区域高差、平均坡度和平均坡度变率等地形特征因子存在强相关关系;当置信水平为0.05时,预测模型拟合参数的准确率达到95%以上,证明预测模型可以有效地确定最佳分析区域的取值范围。     

启发法优化的农田地区高分遥感影像分割

目前主流的高分遥感影像(high resolution remote sensing image,HRI)分割算法在区域合并顺序的确定中很少考虑区域自身的分割质量信息。针对该问题,提出了一种启发法优化的策略,以提高农田地区HRI的分割精度。首先,提出了区域内和区域间的"均一致模型",前者是利用区域内光谱变化信息来建模的,后者则综合考虑了区域间多光谱与植被信息提取的边界强度;其次,将区域内和区域间的均一致模型合并,构建启发法的执行标准;最后,利用该标准使区域合并的搜索过程能够考虑待合并区域自身的分割质量,从而有效抑制过分割与亚分割错误。利用2景不同特点的农田地区HRI进行分割实验,并将所提出的启发法与2种新提出的分割算法进行对比分析。对分割结果的定量评价结果表明,启发法优化策略可以显著提高农田地区HRI的分割精度。     

多尺度分割的高分辨率遥感影像变化检测

针对高空间分辨率的遥感影像,提出了一种基于多尺度分割的变化检测算法。采用Mean-Shift分割算法对影像进行多尺度分割,构建了不同尺度上的地理对象,以不同尺度上的地理对象灰度均值构建了变化检测的多尺度特征向量,采用变化矢量分析法获得最后的变化检测结果。以城镇区和农田区的Quick Bird影像对本文算法进行了检验,从精度评价的效果来看,无论城镇区还是农田区,采用面向对象的变化检测方法精度都高于基于单像素的检测方法,且当尺度层数固定时,多尺度组合的变化检测结果优于单一尺度的变化检测结果,对城镇、农田区域的变化检测的精度分别达到87.57%和81.55%。本文算法既可以顾及大面积同质区域变化,又可以反映小的地物目标及边缘部分的变化,能够很好地满足城镇、农田等不同环境背景下的变化检测需求,在国土资源监测中具有一定的应用价值。     

以地块分类为核心的冬小麦种植面积遥感估算

以提高冬小麦种植面积估算精度为目标,选取种植结构复杂的都市农业区,采用QuickBird影像数字化农田地块边界,以多时相TM影像为核心数据源,以地块为基本分类单元,进行不同特征向量组合、不同分类器的冬小麦地块分类方法研究,并对比分析了基于地块分类和基于像元分类的冬小麦种植面积估算精度。研究结果表明,基于地块分类的冬小麦种植面积估算方法的总量精度和位置精度均高于像元分类;植被指数和纹理信息的引入有助于进一步提高地块分类精度;支持向量机与最大似然均能得到高达97%的总量精度和90%的位置精度,支持向量机地块分类所需的训练样本量远低于最大似然,因此支持向量机更加适合于冬小麦地块分类;冬小麦错分与漏分情况大多发生在细碎地块,其面积总量较小,而大地块错分和漏分较少,因此相对于像元分类,地块分类能在整个区域能得到较高的冬小麦位置精度和总量精度。     

基于地理国情普查数据的综合统计分析研究——以试点区域北安市农业（耕地）变化统计分析为例

以国情普查试点北安市区域成果为研究对象,与2012年1∶50000动态更新数据为参照对比,从北安市农业概况、农业变化情况角度分析该市农田的增加、退化程度与趋势,并深层次地研究了其内在的驱动力因素。     

基于地理国情普查成果的农田景观格局分析——以辽宁省某县为例

随着RS技术和GIS技术的发展,景观格局分析的方法也越发完备,应用该方法来分析城市、森林、农田以及湿地等景观格局已经成为了取得了广泛应用。本文主要以我国第一次地理国情普查数据成果为依托,以辽宁省某农业大县作为研究区域,通过对研究区域的土地进行重分类来获取研究区的土地利用状况,然后计算研究区的相关景观格局指数,来实现对研究区域景观格局的定量分析。     

基于GIS的坡面泥石流危险性评价

综合不同的泥石流评价因子对泥石流危险性进行了研究,利用地理信息系统（ GIS）来计算潜在的泥石流危险区域。选取虹口乡高原村与庙坝村共处坡面为研究区域,在ArcGIS中生成研究区域的坡面立体图。选取适当的评级指标,确定了流域内主要的泥石流影响因子。采用层次分析法得出各主要因子的权重值,将各因子划分为五个不同等级,并分别对各个因子进行数值化和归一化处理。利用ArcGIS形成各评价因子专题层,再分别给不同评价栅格赋权重值,最终运用叠置分析与插值分析得出研究坡面的不同色带所表示的危险等级区划图,从而实现单坡面泥石流危险性的评价。     

GIS与SPSS集成分析区域土地利用变化

利用遥感、专题地图及自然与社会经济统计等数据,在GIS技术的支持下,建立了吉林省镇赉县土地利用变化专题数据库;利用SPSS软件,对引起镇赉县土地利用变化的驱动力因子进行分析,建立因子分析模型,分析该区域土地利用变化的驱动因素;提出土地优化利用策略,为区域土地可持续利用及环境保护提供科学依据。