国家科技支撑计划(2012BAH29B02)
- 作品数：13 被引量：189H指数：8
- 相关作者：刘佳陈仲新李丹丹黄青唐华俊更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国农业大学北京师范大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金引进国际先进农业科技计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术天文地球更多>>
- MODIS植被指数的美国玉米单产遥感估测被引量：38
- 2015年
- 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。
- 任建强陈仲新周清波刘佳唐华俊
- 关键词：估产玉米作物分布NDVI
- 顺序同化不同时空分辨率LAI的冬小麦估产对比研究被引量：38
- 2015年
- 选择PyWOFOST模型为动态模型,以叶面积指数(LAI)为状态变量,遥感LAI为观测值,采用集合卡尔曼滤波(En KF)同化算法,研发了一种遥感LAI与作物模型同化的区域冬小麦产量估测系统。为消除云的污染,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波算法重构时间序列MODIS LAI;通过构建地面观测LAI与3个关键物候期Landsat TM植被指数回归统计模型,获得区域TM LAI;通过融合3个关键物候期的TM LAI与时间序列S-G MODIS LAI,生成尺度转换LAI。对比分析3种不同时空分辨率的遥感LAI的同化精度,研究结果表明,同化尺度转换LAI获得了最高的同化精度,与官方县域统计产量相比,在潜在模式下,决定系数由同化前的0.24提高到0.47,均方根误差由602kg/hm2下降到478 kg/hm2。结果表明,遥感观测与作物模型的尺度调整对提高冬小麦同化模型精度具有重要作用,遥感LAI与作物模型的En KF同化方法是一种有效的区域作物产量估测方法。
- 黄健熙李昕璐刘帝佑马鸿元田丽燕苏伟
- 关键词：叶面积指数集合卡尔曼滤波数据同化
- 应用Penman-Monteith公式和土壤湿度指数估算区域地表蒸散被引量：12
- 2013年
- 准确计算地表蒸散对于水资源合理利用具有重要意义。Penman-Monteith公式具有坚实的理论基础,被广泛应用于计算地表蒸散,但表面阻抗计算的复杂性阻碍了其向区域应用的进一步推广。本文首先利用地表温度(Ts)-植被指数(Fv)特征空间计算土壤湿度指数,进而计算土壤阻抗,改进和发展了Penman-Monteith蒸散算法,简称为PM-SMI。将该算法与地表温度-植被覆盖特征空间蒸散算法以及Penman-Monteith系列另一种算法(PM-Yuan)进行比较。利用美国南部大平原12个波文比观测数据进行模型比较和验证。研究区域主要覆盖农田和草地,植被覆盖度较低。结果表明在瞬时和日值两个时间尺度PM-SMI整体上都优于其他两种算法,PM-SMI方法适合用于区域地表蒸散估算。
- 孙亮陈仲新
- 关键词：蒸散土壤水分PENMAN-MONTEITHMODIS
- 模拟多光谱卫星传感器数据的冬小麦白粉病遥感监测被引量：5
- 2014年
- 为了解利用遥感技术快速大范围监测小麦白粉病病害情况的可行性,以Landsat5TM波段响应函数为基础,将地面实测冠层高光谱数据模拟为TM多光谱数据,从而分析卫星传感器多光谱波段对病害的响应情况,并构建多光谱指数(PMSI)估测白粉病严重度。在此基础上,采用2010年星-地配套数据对PMSI估测精度进行验证。结果表明,PMSI能够较准确地反映冬小麦白粉病发生的程度,获得较理想的病情严重度反演精度(r2=0.475,RMSE=0.129)。因此采用多光谱卫星遥感影像在小麦大面积种植区域进行病害监测具有应用潜力。
- 卫黎光蒋金豹杨贵军聂臣巍袁琳黄文江张竞成
- 关键词：白粉病TM植被指数
- 基于遥感的冬小麦长势等级与气象因子相关性分析被引量：13
- 2014年
- 利用遥感数据,以陕西、甘肃两省为例,探讨了冬小麦不同生育期内不同等级的长势状况及其与气温、降水、日照等气象因子的相关性。将冬小麦的生长发育过程分为7个不同的生育期,借助植被指数NDVI,利用GIS空间分析方法,分析了不同生育期内作物生长发育动态变化状况;探讨了2011—2012年不同生长发育期内,不同等级的冬小麦长势状况与同生育期、前一生育期及生育期内累计温度、降水、日照时数等气象因子的相关性。结果表明,2011—2012年,陕西、甘肃两省冬小麦长势在空间上呈现越冬前较好,越冬期略变差,之后恢复变好的状况,但同时存在时空分布差异。相关分析结果表明,就平均来说,无论冬小麦长势状况如何,冬小麦长势和累计降水之间的相关性都大于同期和前一生育期的相关性,显示了降水在冬小麦整个生育期内的重要性;温度对冬小麦的影响根据冬小麦长势等级的不同而不同;日照方面,不论冬小麦长势等级如何,各种不同等级的长势都和累计日照时数相关关系最大。研究同时表明,长势好和长势差的冬小麦对降水较为敏感,而温度在整体上对长势正常的冬小麦影响较大。
- 黄青周清波王利民李丹丹
- 关键词：冬小麦遥感长势生育期归一化植被指数气象因子
- 不同CO_2浓度变化下干旱对冬小麦叶面积指数的影响差异被引量：10
- 2013年
- 叶面积指数是作物生长状况的一个重要表征参数,也是研究陆地生态系统的一个重要的参数。当今世界温室气体排放逐年上升,气候变暖趋势明显,对气候变化敏感的农业将受到影响。在全球变化的背景下,采用农业技术转移决策支持系统(DSSAT)系统,通过在黄淮海平原典型站点模拟3种CO2浓度条件下冬小麦在水分充足和水分亏缺2种情境下的生长过程,分析不同CO2浓度下水分亏缺对冬小麦叶面积指数的影响差异。研究发现,CO2浓度升高对叶面积指数增长有促进作用,且在干旱情况下对叶面积指数的正效应比湿润情况下更为明显,在CO2浓度倍增条件下,发生水分亏缺的作物叶面积指数数倍增长。研究结论有助于分析CO2浓度变化对农作物生长过程的影响,为农田水分管理提供依据,又为估算叶面积指数提出了一种模型的方法。
- 李小涵武建军吕爱锋刘明
- 关键词：CO2浓度叶面积指数冬小麦干旱DSSAT
- 基于Penman-Monteith和土壤湿度指数估算区域蒸散
- 准确计算地表蒸散对于农田灌溉管理具有重要意义。Penman-Monteith公式具有坚实的理论基础,被广泛应用于计算地表蒸散,但其表面阻抗计算的复杂性阻碍了其进一步应用。本文利用改进的土壤湿度指数计算土壤阻抗,同时利用L...
- 孙亮陈仲新
- 关键词：蒸散PENMAN-MONTEITH土壤湿度
- 文献传递
- 不同氮素量与小麦条锈病条件下小麦生理及冠层光谱研究被引量：4
- 2014年
- 研究了在不同施氮量及小麦条锈病发生条件下,小麦植株及叶片的生理变化、6个植被指数与小麦条锈病病情指数的相关性和相同施氮量下病情指数与冠层光谱的相关性。结果表明,不同施氮量及小麦条锈病胁迫下病情指数与植被指数在抽穗期基本呈负相关,在开花期及乳熟期均呈正相关。在相同施氮量下小麦条锈病病情指数与植被指数的相关性分析结果基本为负相关,两种氮素条件下的病情指数与光谱分析结果不同。说明氮素可能会对遥感监测小麦条锈病植株冠层光谱造成干扰。所以,在小麦条锈病遥感监测时要充分考虑氮素水平差异对小麦条锈病遥感监测带来的影响。
- 张玉萍李桂芝王海光冷伟锋马占鸿
- 关键词：小麦条锈病氮素病情指数植被指数
- 基于三分量分解优化模型的农用地SAR影像提取方法被引量：5
- 2015年
- 针对中国北方部分农区夏秋两季易受长时间云、雨、雾影响导致区域农用地信息难以实时准确获取的现状,在Freeman极化分解模型基础上,该文提出了一种三分量极化分解优化模型农用地合成孔径雷达(SAR)影像自动提取方法,并开展不同作物覆盖条件下农用地信息提取试验研究。该文首先通过引入体散射分量参数,二次散射分量参数和布拉格散射分量参数,对现有Freeman极化分解模型进行优化,使分解结果更符合农业区域不同地物散射特征;然后,在利用优化三分量极化分解方法提取极化分量基础上,结合模糊C均值聚类,实现农用地信息高精度自动提取。最后,该研究以中国重要黄淮海农业区河北衡水枣强县为试验区,以Radarsat-2影像为试验数据源,在作物全覆盖和作物部分覆盖2种条件下,通过将优化三分量-FCM分类和常用雷达分类方法 H-Alpha-Lambda分类的农用地提取结果与地面验证样方进行对比,完成该研究所提出SAR影像农用地提取方法的精度验证和评价。结果表明,在作物全覆盖条件下,利用优化三分量-FCM分类提取农用地信息的总体精度和Kappa系数分别为96.12%和0.857,较H-Alpha-Lambda分类方法分别提高了8.69个百分点和0.337;在作物部分覆盖条件下,利用优化三分量-FCM分类提取农用地信息的总体精度和Kappa系数分别为97.53%和0.902,较H-Alpha-Lambda分类分别提高了17.37个百分点和0.595。可见,无论在作物全覆盖还是部分覆盖条件下,优化三分量-FCM分类方法提取的农用地精度均优于H-Alpha-Lambda分类方法,证明了该算法提取农用地信息具有一定可行性和适用性,为SAR影像在农业遥感应用中的农用地信息提取提供了新的思路。
- 吴尚蓉任建强陈仲新刘佳丁娅萍
- 关键词：极化散射SAR影像农用地
- 全球干旱卫星监测计划被引量：6
- 2014年
- 干旱是损失最严重的自然灾害之一,干旱监测已受到了广泛关注。目前,干旱的遥感监测取得了很好的进展,但是针对全球干旱的监测并未与基于气象数据的全球干旱信息系统实现有机结合。2007年以来,地球观测组织提倡实施全球干旱监测预警信息系统,以充分利用遥感的全球监测能力,而2008年发生的西方金融危机影响了全球干旱监测预警信息系统的建设。2011年全球20国集团农业部长确认的地球观测组织全球农业监测计划再次给全球干旱监测预警信息系统的建设带来了新的机会。美国已经用MODIS数据监测全球干旱以及干旱造成的作物减产分布,中国的风云卫星也具有全球干旱监测的潜力,国际社会应该努力推动建立集成遥感监测的全球干旱监测预警信息系统,为决策者及时提供干旱信息,以便积极应对可能发生的干旱,减轻干旱对国家社会经济的影响。
- 范锦龙张明伟曹广真张晓煜武建军
- 关键词：农业干旱干旱监测卫星监测
