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国家自然科学基金(41271112)

作品数:18 被引量:334H指数:12
相关作者:吴文斌周清波唐华俊杨鹏李正国更多>>
相关机构:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所华中师范大学黑龙江省农业科学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:农业科学自动化与计算机技术经济管理环境科学与工程更多>>

文献类型

  • 18篇中文期刊文章

领域

  • 15篇农业科学
  • 4篇经济管理
  • 4篇自动化与计算...
  • 1篇环境科学与工...

主题

  • 4篇作物
  • 3篇遥感
  • 3篇叶面
  • 3篇叶面积
  • 3篇叶面积指数
  • 3篇农业
  • 3篇农作
  • 3篇农作物
  • 3篇耕地
  • 2篇稻种
  • 2篇植被
  • 2篇时间序列
  • 2篇水稻
  • 2篇水稻种
  • 2篇水稻种植
  • 2篇水稻种植面积
  • 2篇种植面积
  • 2篇空间分辨率
  • 2篇光谱
  • 2篇高空间分辨率

机构

  • 10篇中国农业科学...
  • 4篇华中师范大学
  • 1篇中国农业大学
  • 1篇黑龙江省农业...
  • 1篇四川省农业科...

作者

  • 9篇吴文斌
  • 8篇周清波
  • 7篇唐华俊
  • 4篇余强毅
  • 4篇李正国
  • 4篇杨鹏
  • 3篇陈仲新
  • 2篇卫炜
  • 2篇胡琼
  • 2篇刘轲
  • 2篇夏天
  • 1篇宋茜
  • 1篇陈学渊
  • 1篇孟超英
  • 1篇谭杰扬
  • 1篇崔健
  • 1篇胡文君
  • 1篇何文斯
  • 1篇胡亚楠
  • 1篇王思

传媒

  • 8篇Journa...
  • 5篇中国农业资源...
  • 3篇中国农业科学
  • 2篇农业工程学报

年份

  • 4篇2017
  • 5篇2016
  • 3篇2015
  • 6篇2014
18 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
耕地格局时空动态变化过程和差异分析——以浙江安吉为例被引量:17
2015年
[目的]耕地是"人类-环境"关系的纽带和桥梁,也是农业土地系统最为重要的组成部分,掌握耕地格局时空动态变化过程和差异,有利于促进耕地合理利用的调整优化,实现耕地资源的可持续性和集约化利用。[方法]基于遥感和地理信息技术,综合采用土地利用动态度模型、土地利用扩展程度综合指数、土地利用转移矩阵等地理计量模型,研究分析1998—2009年浙江安吉耕地格局动态变化的过程与差异。[结果]该区域耕地动态变化过程复杂,水田与旱地是该区域发生转出的主要地类,从转移类型来看,多转移为林地、城镇用地与园地;从转移过程来看,2003—2009年较1998—2003年更加缓和平稳,基本没有发生较为剧烈的变动;2003—2009年,转入为耕地的地类极为单一,转移面积有限,各地类在数量和空间分布上较1998—2003年期间都趋于更加稳定;2003—2009年的耕地变化活跃度要低于1998—2003年,表明2003年以后区域耕地在利用程度与广度方面更加缓和平稳。[结论]区域产业结构和用地政策调整直接影响着耕地格局动态变化的过程和特点,本研究提出的分析方法能快速、客观反映区域耕地的动态变化过程和差异特征,为耕地时空演变研究提供了一种新思路。
陈学渊唐华俊吴永常周清波崔健
关键词:耕地
Spatio-Temporal Changes in the Rice Planting Area and Their Relationship to Climate Change in Northeast China: A Model-Based Analysis被引量:12
2014年
Rice is one of the most important grain crops in Northeast China(NEC)and its cultivation is sensitive to climate change.This study aimed to explore the spatio-temporal changes in the NEC rice planting area over the period of 1980-2010 and to analyze their relationship to climate change.To do so,the CLUE-S(conversion of land use and its effects at small region extent)model was first updated and used to simulate dynamic changes in the rice planting area in NEC to understand spatio-temporal change trends during three periods:1980-1990,1990-2000 and 2000-2010.The changing results in individual periods were then linked to climatic variables to investigate the climatic drivers of these changes.Results showed that the NEC rice planting area expanded quickly and increased by nearly 4.5 times during 1980-2010.The concentration of newly planted rice areas in NEC constantly moved northward and the changes were strongly dependent on latitude.This confirmed that climate change,increases in temperature in particular,greatly influenced the shift in the rice planting area.The shift in the north limit of the NEC rice planting area generally followed a 1°C isoline migration pattern,but with an obvious time-lag effect.These findings can help policy makers and crop producers take proper adaptation measures even when exposed to the global warming situation in NEC.
XIA TianWU Wen-binZHOU Qing-boYU Qiang-yiPeter H VerburgYANG PengLU Zhong-junTANG Hua-jun
关键词:水稻种植面积全球气候变暖
Interpretation of Climate Change and Agricultural Adaptations by Local Household Farmers: a Case Study at Bin County, Northeast China被引量:8
2014年
Although climate change impacts and agricultural adaptations have been studied extensively,how smallholder farmers perceive climate change and adapt their agricultural activities is poorly understood.Survey-based data(presents farmers’personal perceptions and adaptations to climate change)associated with external biophysical-socioeconomic data(presents real-world climate change)were used to develop a farmer-centered framework to explore climate change impacts and agricultural adaptations at a local level.A case study at Bin County(1980s-2010s),Northeast China,suggested that increased annual average temperature(0.6°C per decade)and decreased annual precipitation(46 mm per decade,both from meteorological datasets)were correctly perceived by 76 and 66.9%,respectively,of farmers from the survey,and that a longer growing season was confirmed by 70%of them.These reasonably correct perceptions enabled local farmers to make appropriate adaptations to cope with climate change:Longer season alternative varieties were found for maize and rice,which led to a significant yield increase for both crops.The longer season also affected crop choice:More farmers selected maize instead of soybean,as implicated from survey results by a large increase in the maize growing area.Comparing warming-related factors,we found that precipitation and agricultural disasters were the least likely causes for farmers’agricultural decisions.As a result,crop and variety selection,rather than disaster prevention and infrastructure improvement,was the most common ways for farmers to adapt to the notable warming trend in the study region.
YU Qiang-yiWU Wen-binLIU Zhen-huanPeter H VerburgXIA TianYANG PengLU Zhong-junYOU Liang-zhiTANG Hua-jun
关键词:农业活动
物理模型光谱模拟误差对冬小麦叶面积指数高光谱反演的影响被引量:5
2016年
获取农作物叶面积指数(leaf area index,LAI)及其动态变化对于农作物长势监测和产量估测等应用具有重要的意义。基于冠层反射率模型(物理模型)的LAI遥感反演方法具有良好的普适性,对地面数据依赖较少,近年来广泛应用于农作物LAI高光谱反演研究。然而,当物理模型参数取值尽可能准确(代入参数实测值或依据先验知识取值)时,模拟光谱与实测光谱间仍然存在误差,研究称之为"光谱模拟误差"。该研究通过比对实测冬小麦冠层光谱与ACRM(a two-layer canopy reflectance model)模型最优模拟光谱,展示了光谱模拟误差在各波段、不同样本点的分布规律。据此,根据对光谱模拟误差与高光谱数据降维的不同考虑,制订了4种LAI反演波段选择方案。通过对比基于不同波段选择方案的LAI反演精度,分析了光谱模拟误差对LAI反演的影响;讨论了综合考虑高光谱数据降维与光谱模拟误差的LAI反演波段选择方法。通过合理的波段选择,限制了光谱模拟误差的影响,提高了LAI反演精度。该研究结果有助于探索合理的LAI高光谱反演波段选择方法,为合理利用高光谱数据反演农作物LAI提供科学参考。
刘轲周清波吴文斌陈仲新夏天王思唐华俊
关键词:叶面积指数LAI
基于多光谱与高光谱遥感数据的冬小麦叶面积指数反演比较被引量:45
2016年
近年来,高光谱遥感数据广泛应用于农作物叶面积指数(LAI)反演。与常用的多光谱遥感数据相比,高光谱数据能否提高农作物LAI反演的精度和稳定性还存在争议。针对这一问题,该研究利用实测冬小麦冠层高光谱反射率数据,构造了不同光谱分辨率和波段组合的5种光谱数据。基于ACRM(a two-layer canopy reflectance model)模型、2套参数化方案及上述5种光谱数据,对冬小麦LAI进行反演,分析光谱分辨率、高光谱数据波段选择、模型参数不确定性3方面因素对LAI反演精度与稳定性的影响。研究结果表明:当波段选择适宜、模型参数不确定性较小且光谱数据分辨率较高时,LAI反演精度与稳定性更高,提高光谱分辨率对LAI反演精度的改进作用随光谱分辨率的升高而降低;反之,当高光谱数据波段选择不当或者模型参数不确定性较大时,提高光谱数据的分辨率并未提高LAI反演精度。该研究解释了"高光谱遥感数据能否提高植被参数反演精度"问题,为进一步发挥高光谱数据在农作物LAI反演中的潜力提供了科学参考。
刘轲周清波吴文斌陈仲新唐华俊
关键词:植被遥感光谱分析叶面积指数波段选择
农作物遥感识别中的多源数据融合研究进展被引量:47
2015年
农作物遥感识别是地理学和生态学研究的前沿和热点,多源数据在农作遥感识别中日益发挥重要作用。笔者从多源数据融合的角度,归纳了2000年后多源数据在农作物遥感识别中应用的总体概况,系统梳理并提炼了当前多源数据融合的主要融合技术和融合模式。围绕与多源数据融合和农作物遥感识别相关的关键词,在Google学术、ISI Web of Knowledge和中国知网中对2000—2014年间国内外发表的论文进行检索,并统计不同传感器的使用频率及结合方式。研究表明,以提高空间分辨率为目标的多源数据融合和以提高时间分辨率为目标的多源数据融合技术是当前的两种主要方式,可以在一定程度上实现时空尺度的扩展。前者的融合技术包括图像融合、正态模糊分布神经网络模型、成分替换、半经验数据模型融合及多分辨率小波分解等,可以提升遥感数据的空间分解力和清晰度,较好弱化混合像元产生的影响,但农作物光谱信息有一定程度的丢失或扭曲,农作物空间分布局部细节信息与纹理特征依然会缺失;后者的融合技术形式灵活多样,可分为同源数据联合扩展时序的时空优化技术和异源数据联合扩展时序的时空优化技术,其可以有效排除短时间段内农作物生育期交叉,但易受不同遥感数据源间光谱反射率或植被指数转换模型及光谱波段设置差异的影响。在融合模式方面,根据数据类型分为光学数据的融合、光学数据与微波数据的融合以及遥感与非遥感数据的融合,以实现卫星资源优势互补为宗旨,充分挖掘不同类型农作物在遥感数据上呈现的光谱、时间和空间特征差异信息。同样,农作物遥感识别研究中的多源遥感数据融合也存在诸多挑战,在未来一段时间内,完善不同传感器之间的合作、更深层次挖掘融合信息以及多尺度长时间序列的中高分辨率农作物空间分布数据
宋茜周清波吴文斌胡琼余强毅唐华俊
关键词:农作物多源数据遥感
农业土地系统研究及其关键科学问题被引量:63
2015年
如何科学合理利用土地是实现人类可持续发展的关键。随着人类对土地利用问题愈发关注,在"土地利用/土地覆盖变化"、"全球土地计划"等国际科学研究计划的推动下,"土地系统科学"的学科体系逐步形成,农业土地系统研究成为土地系统科学的热点方向之一。本文以全球土地计划与土地系统科学为指引,旨在明晰"农业土地系统"的概念,系统梳理农业土地系统研究的技术方法、内容对象以及关键科学问题,为进一步丰富和完善土地系统科学学科体系,推动全球变化、粮食安全及农业可持续研究提供参考。研究认为:第一,多维度格局探测与分析是农业土地系统研究的重要基础:农业土地系统不仅关注耕地与其他土地利用类型之间的相互转换特征、规律和过程,而且更为关注耕地内部多熟种植制度、农作物空间格局、利用集约度、综合生产能力等结构和功能的多维变化,因此,需要依靠多学科/数据的交汇、融合等手段来揭示农业土地系统的复杂特征;第二,多模型耦合的过程与机制解析是农业土地系统研究的核心内容:在明晰农业土地系统时空格局特征的基础上,通过建立土地系统格局与其影响因素之间的关系,并将这种关系在时间维度进行扩展,进而实现农业土地系统变化过程和机制的动态表达,目前,土地变化模型的建模手段已从传统单一的地理模型或经济模型研究转向模型耦合研究,以反映农业土地系统中"人类-环境"的复杂关系;第三,多内容的综合效应评估与调控是农业土地系统研究的关键任务:农业土地系统与全球变化、粮食安全及农业可持续发展等问题密切关联,农业土地系统时空格局探测、过程机制解析的最终目的在于通过协调农业土地系统与农业资源、环境和生态的相互关系,考虑不同系统之间的权衡优化关系,追求土地利用的最佳社会、经济和生
唐华俊吴文斌余强毅夏天杨鹏李正国
1980~2010年中国耕地复种可提升潜力空间格局变化被引量:18
2016年
利用1980 ~2010年中国分县农业统计数据和中国地面气候日值数据,分别估算20世纪80年代、90年代及21世纪初的中国县级实际复种指数(MCI)和潜力复种指数(PMCI),据此分析过去30年中国耕地复种可提升潜力(PIMCI)的空间格局变化,并进而探究复种可提升潜力对全国粮食增产潜力的贡献大小.结果表明:(1)在时间尺度上,中国耕地PIMCI从20世纪80年代的50.2%减少到90年代的48.7%,之后受PIMCI与MCI逆向变化的影响,到21世纪初耕地可提升复种指数扩大到59.6%.(2)从不同地理区域看,中国不同农业种植区耕地PIMCI变化具有明显的地理空间差异.黄淮海区和云贵区的PIMCI低于10%,且30年内变化相对稳定;西北区和北部高原区的PIMCI有减少的趋势;东北区、川陕区及青藏区连续增加;水热资源充沛的南方各农业区波动剧烈.(3)在现有耕地面积保持不变的基础上,通过提高土地集约化利用强度,充分挖掘耕地的复种潜力,可以新增约30%的农作物播种面积,粮食增产潜力达到全国粮食总产的32.2%.其中潜力较高的区域主要集中在南方的3个农业区(长江中下游区、华南区、南方丘陵区)及青藏区,这4个区域的粮食增产潜力可达到全国增产总潜力的70%.但该潜力的实际利用需要充分考虑区域的资源禀赋、技术水平、生态环境和经济政策等因素.
何文斯吴文斌余强毅胡文君谭杰扬胡亚楠
关键词:复种指数粮食增产潜力
农作物空间格局变化模拟模型的MATLAB实现及应用被引量:15
2014年
Agent模型是研究农业土地系统复杂性与动态性的有效工具。在农作物空间格局变化模拟模型(CroPaDy,an agent-based model for simulating crop pattern dynamics)概念化设计的基础上,借助MATLAB平台开放性、矩阵运算能力强等特点,实现CroPaDy模型的数值模拟,并以黑龙江省宾县调查数据为依据,完成模型的区域实证研究。基于MATLAB的模型实现过程充分考虑了CroPaDy模型的多层次性(土地流转行为与作物选择行为)成功实现了3个子模块的动态嵌套模拟:1)Agent生成模块。基于已有的多源GIS数据、统计数据、典型调查数据、以及个体的通用规则,利用蒙特卡洛方法生成每一个个体Agent的属性信息;2)Agent分类模块。基于调查数据对受访农户进行态度聚类分析,然后借助人工神经网络方法确定所有生成的Agent所在的类型;3)Agent决策模块。利用概率方法,计算特定周期内每个Agent的决策行为。区域实证研究中,直接将空间耕地网格作为个体Agent,实现区域全覆盖(网格大小设置为114 m×114 m,约等于户均耕地面积),模拟结果表明,研究区2010年玉米、大豆、水稻、烤烟的模拟结果分别为2 6055.9、5 192.2、3 506.8、3 983.9 hm2,利用宾县统计年鉴(2010)进行验证,模型总体模拟精度达90%以上。CroPaDy模型的设计与实现科学合理,具有较强的理论性与可操作性,能够用以表达特定区域内的农作物空间格局及其动态变化过程。
余强毅吴文斌陈羊阳杨鹏孟超英周清波唐华俊
关键词:农作物MATLABAGENT模型土地流转
基于SPOT/VGT数据的中国北方耕地物候提取研究被引量:9
2016年
耕地物候的空间格局综合反映了作物种植在环境因子及人类活动双重作用下的空间差异性,因此耕地物候识别成为农业遥感应用的热点之一。研究利用SPOT的植被指数产品开展我国北方耕地作物种植制度空间分布的遥感识别并分析耕地种植制度空间分布特征。首先使用非对称高斯函数拟合法对时间序列植被指数进行重构,然后采用多项式和谐波函数拟合数据来确定耕地的生长季个数,最后通过比例阈值法提取耕地的生长季开始期和结束期。在上述过程中结合先验知识引入波峰阈值并通过对NDVI时间序列数据进行"掐头去尾"处理来保证耕地种植制度识别以及物候信息获取的准确性。基于SPOT/VGT数据对我国北方15省的耕地种植制度进行了识别,并在此基础上分别提取了不同生长季的耕地物候信息并分析了其空间格局特征。结果表明,适当引入先验知识有利于正确识别耕地种植制度和准确获取耕地物候信息,2005年我国北方耕地的种植制度以一年一熟为主,一年二熟制主要分布在北纬40°以南的平原地区。其中第一生长季的空间格局差异比第二生长季更加明显,同时生长季结束期分布的时间范围比开始期更为集中。总之我国北方耕地物候的空间格局与种植制度密切相关,受到自然资源和人类活动的共同影响。
卫炜吴文斌李正国周清波
关键词:NDVI时间序列
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