尺度变化对油菜种植面积遥感监测精度的影响

农作物种植面积监测是遥感估产的基础工作之一,监测结果的精度直接影响到数据的可信度和可用性。随着多光谱和多空间分辨率数据集的日益普遍,多尺度遥感数据源的综合应用是进行大范围农作物种植面积遥感监测业务化运行的必然趋势,因此尺度变化对农作物种植面积遥感监测精度影响的研究势在必行。该研究采用高空间分辨率的多光谱遥感影像进行油菜种植面积提取,对其提取结果进行基于简单多数原则的尺度转化,得到不同空间分辨率的提取结果,通过与地面实测样方数据构建误差矩阵进行精度分析,分析不同空间分辨率影像对作物种植面积遥感信息提取精度的影响。运用多种精度评价指标,从不同空间分辨率、不同监测方法、不同遥感监测时相等角度系统分析了农作物种植面积遥感测量中的尺度效应问题。为基于多尺度遥感数据综合应用的农作物种植面积遥感监测业务化运行中的数据选择和精度保证问题提供理论与实验基础。     

水稻空间分布遥感提取研究进展与展望

水稻是我国三大粮食作物之一,其空间分布受自然条件和农业发展状况的影响,变化显著。研究水稻空间分布遥感提取是当前农业土地变化科学的热点和难点。通过对国内外研究的回顾,该文系统归纳了近年来水稻空间分布遥感提取的数据源、特征量及分类算法最新研究进展,并对其未来研究方向进行初步探讨。首先从遥感数据源方面,水稻面积监测主要采用多光谱光学影像,同时高光谱数据和雷达数据也正逐步推广应用。其次从遥感分类方法及其对应的特征量方面,包括监督和非监督分类、智能化分类算法（神经网络、支持向量机、决策树及随机森林算法）、面向对象分类、多时相植被指数法及综合提取算法等分类方法,其主要对应的特征量各有差异。最后,结合我国水稻空间分布遥感提取的实际状况,提出构建全国长时间序列水稻物候历和高时空分辨率时序NDVI数据集,大力发展基于多时相遥感分类方法和建立分层的面向对象分类方法,以及加强水稻种植北界、种植重心迁移等动态变化监测研究的建议,推动我国水稻遥感动态监测和农业土地变化科学的发展。     

基于多时相遥感数据提取水稻种植面积的研究

该文以江苏省为例,探讨MODIS时间序列数据在水稻种植信息获取中的应用,并进行精度评价.首先利用MODIS数据构建了归一化差值植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)和陆表水指数(LSWI).根据植被指数的时间序列变化特征,结合水稻的生长发育规律,确定江苏省水稻种植面积.对比统计数据,该方法提取水稻种植面积的误差为16％.同时,对环境卫星遥感影像进行监督分类,提取水稻种植区域.对比二者提取结果,面积相对误差为5％,空间一致性达到60％以上.研究表明,在平原区域利用MODIS数据监测大尺度水稻种植面积是可行的.     

汉魏六朝华北的水稻种植技术与南方的稻作农业

汉魏六朝时期,华北丰富的水资源、众多的水利工程以及南方稻作技术的北传,使得该地区的水稻种植面积不断扩大,水稻生产技术逐步提高。南下的北人,把华北的水稻种植技术带到南方,促进着南方稻作农业的发展。     

基于中分辨TM数据的水稻提取方法对比研究

水稻种植面积监测是当前农业土地变化科学的热点问题,但运用遥感技术对水稻种植面积精确实施监测一直是难点。中分辨率遥感影像能够满足我国大面积水稻作物监测,成为业务化运行的主要数据源。为此,该研究尝试以中分辨率 TM影像为数据源,结合神经网络和面向对象 (SVM)两种算法对对黑龙江省富锦市2010年两期不同时相影像分别进行水稻分类提取,并对分类结果进行滤波处理及混淆矩阵精度评定。结果表明:(1)在高纬度单季稻生长区,面向对象分类算法的精度显著高于神经网络的分类精度,水稻用户精度和生产者精度在6月份分别高0.55%、1.37%,在8月份分别高0.62%、2.34%;(2)对神经网络分类的结果进行 Majority滤波处理,在一定程度上可以改善水稻分类的精度,水稻用户精度和生产者精度在6月份分别提高0.14%、0.5%,在8月份分别提高1.56%、1.43%;(3)选取关键水稻物候期的遥感影像获取水稻种植面积的精度更高,返青期水稻提取精度要高于乳熟期,其中神经网络算法的水稻用户精度及生产者精度分别提高 2.67%、3.45%;面向对象算法的水稻用户精度及生产者精度分别提高 2.6%、2.48%。未来需要重点考虑建立全国水稻物候历信息、面向对象算法中自动化最优尺度分割方法来提高水稻分类的精度。     

水稻种植模式变迁对中国南方地区水稻产量的影响

水稻种植模式变化会直接影响中国南方双季稻区的水稻种植面积，并对产量产生影响。本文对中国南方地区水稻种植模式的变化情况进行了回顾，对不同时期水稻种植模式变化对产量的影响进行了估计，并分析了种植模式变化的原因。结论表明，1997年后水稻种植模式变化是导致水稻产量变化的主要原因，单产变化对水稻总产量的影响是次要的。     

基于HJ-CCD影像的河南省冬 小麦种植面积变化全覆盖监测

针对目前省域冬小麦种植面积遥感监测业务化运行中所存在的监测精度与成本之间相互制约的现实问题,该文以冬小麦主产区河南省为研究区域,利用2008年我国发射升空HJ卫星提供的遥感影像,通过分区解译,得出2009/2010年度河南省冬小麦种植面积年际变化率。结合两年冬小麦地面样方进行精度检验表明,利用HJ-CCD影像来进行河南省冬小麦种植面积变化全覆盖监测是可行的。     

遥感技术在“两区”作物种植结构监测中的应用研究——以黑龙江省富锦市为例

目的 粮食生产功能区和重要农产品生产保护区（以下简称“两区”）划定是确保国家粮食安全和保障重要农产品有效供给的重要举措。文章调查“两区”内作物实际种植情况，探索遥感技术在“两区”作物种植结构监测和“两区”数据更新中的应用方法。方法 以黑龙江省富锦市为研究区，以Landsat8多光谱影像为数据源，采用遥感监测技术，对研究区范围内2020年水稻、玉米和大豆3种作物种植情况进行监测，识别3种作物并提取地块边界，形成作物空间分布矢量图，与“两区”划定成果图叠加对比，分析“两区”划定情况与实际种植情况的一致性。结果 （1）富锦市水稻生产功能区内水稻实际种植面积占比88.2%，玉米生产功能区内玉米实际种植面积比例为17.8%，大豆实际种植面积占大豆生产功能区的68.8%。（2）富锦市实际种植情况与“两区”划定成果要求种植面积存在明显差异，差异大小因作物不同而不同，主要受当地自然条件、国家政策和农民种植意愿的影响。结论 鉴于遥感技术可以在“两区”作物种植监测中发挥特殊作用，建议农业农村部门采用遥感技术对“两区”范围内作物种品种和种植面积等情况进行动态监测，及时掌握实际种植情况并更新“两区”数据库，实现精细化管理，进而为决策部门优化农业种植结构，保障国家粮食安全。     

微天下

正陇原渔夫【热烈祝贺中国农业一号卫星上天!】卫星提供的高时空分辨率遥感数据,使农业资源调查的范围扩大、频率提高、精度提升、成本降低。特别是在年度全国冬小麦、北方水稻等作物种植面积变化监测、资源本底调查中,高分卫星数据已全部取代国外同类数据。     

Sentinel-2红边波段在水稻识别中作用研究以浙江省德清县为例

目的 水稻是我国南方地区种植面积最大的粮食作物,准确及时地获取水稻的面积及空间分布信息对于加强农业生产管理、保障国家粮食安全具有重要意义。以往利用卫星遥感技术进行水稻分类研究中影像的红边波段类型没有确定,影响着水稻面积监测的精度和效率。方法 文章选取中国南方典型的水稻种植区——浙江省德清县为研究区,利用覆盖水稻主要生长期的5个时相（2019年5月24日、8月2日、8月17日、10月31日、11月15日）Sentinel-2卫星影像,采用随机森林算法进行水稻分类研究。分析研究区水稻及其余6种典型地物在不同波段下的反射光谱特征,采用J-M距离定量评价各时相下有无红边波段参与的各种地物光谱可分离性,比较不同红边波段下的水稻分类精度,优选水稻分类的关键时相和波段组合。结果 相较于红、绿、蓝波段,7种典型地物在红边、近红外波段光谱差异更为明显。相比于无红边波段,有红边波段参与时水稻与其余6种地物的J-M距离更大,可分离性更强。5个时相中,在8月17日（水稻拔节期）时,水稻与其他地物可分离性最大。当3个红边波段全部参与分类时,水稻与其余6种典型地物的总体分类精度最高为91.58%,Kappa系数为0.89。Sentinel-2影像参与分类的7个波段,按重要性排序是：近红外波段>红边波段2>红边波段3>红波段>红边波段1>绿波段>蓝波段。结论 该研究可为进一步提高国南方地区水稻面积监测精度与效率提供参考依据。     

延长水稻产业链改变“强稻弱米”现状

水稻技术为解决中国乃至世界的粮食需求问题发挥着越来越重要的作用。针对中国“强稻弱米”的现状,分析了水稻产后处理与加工方面存在的问题,提出了降低水稻产后损失以及提高资源利用率和食用率同样是保障粮食安全的重要途径的观点．为此论述了建立新型经济模式对水稻产业发展的重要性。     

面向农业区划的作物种植结构遥感提取

[目的]尝试将作物种植结构提取结果由行政单元发展为基于相对均质的地理网格单元,解决当前农作物种植结构信息提取的空间局限性问题,文章在大尺度的土地利用/覆被分类与地块尺度的作物分类之间提出了作物种植结构单元概念,并构建了一种快速、低成本、准确的区域尺度作物种植结构提取方法。[方法]利用黑龙江省2014年250m分辨率的植被指数产品构建时间序列曲线提取物候信息,在耕地物候分区基础上对各物候区进行面向对象的多尺度分割,提取作物种植结构单元,利用光谱特征和NDVI指数构建特征空间,最终采用最邻近分类方法提取作物种植结构。[结果](1)利用MODIS时间序列数据提取物候特征进行多尺度分割的方法,能够有效的提取区域尺度农作物种植结构单元;(2)作物种植结构提取总体精度为95.70%;(3)黑龙江省2014年作物种植类型共有12种。其中,三江平原主要是水稻单一种植区、水稻混作区;松嫩平原以玉米单一种植区以及玉米-大豆混作区种植为主;西北部种植结构较复杂;东南部因地势等影响多种植玉米、大豆。[结论]利用物候数据进行种植结构提取可以有效划分农业区划,研究成果不仅为作物种植结构调整和农业发展布局提供科学依据,也是不同区域产量预测的基础,为合理布局农业生产、改进耕作制度以及引入和推广新产品等提供依据。     

多时相GF-1卫星PMS影像提取农作物种植结构

[目的]及时准确获取农作物种植结构信息,对农作物种植结构调整具有重要意义。[方法]文章以多期GF-1卫星PMS影像为主要数据源,通过分层分类方法成功提取了朱仙镇一个种植年内秋播蔬菜、冬小麦、春花生、早熟西瓜、夏玉米、夏花生等农作物,并通过叠加分析得到朱仙镇的农作物种植模式。[结果]朱仙镇有10种种植模式,以一年两熟的冬小麦-夏玉米为主要倒茬模式,占比49.7%,其他9种种植模式所占比例之和接近50%;从整体景观的角度对朱仙镇的主要作物种植模式进行衡量,斑块丰富度PR达到9.0,香农多样性指数SHDI达到1.483 6,说明朱仙镇种植模式多样,有利于多元农业种植结构发展;分层分类的方法能够延续最优提取结果的精度,各类作物提取精度均达到了80%以上。[结论]PMS影像的高分辨率能够清晰的表达地块边界,一定程度上呈现了非大宗作物的空间分布,GF-1卫星PMS为多尺度的农业监测提供了更多的选择。     

基于快速设定决策阈值的大范围作物种植分布的遥感监测研究

[目的]作物分布是研究作物种植结构的基础,利用遥感进行大范围作物布局的监测识别,对推进农业种植结构研究、分析农业模式和制定农业政策都具有重要的意义。为了更好地适应作物生产的需求,解决大范围作物种植分布遥感监测方法复杂的问题,亟待构建一种快速实用的作物提取方法,实现作物种植信息的快速高效获取。[方法]以江苏省水稻、小麦和玉米为研究对象,利用作物关键生育期内的多时相中分辨率遥感影像,针对作物生长特点进行影像的特征转换,以行政区县为基础的作业单元进行区域划分及阈值设定,构建多时相阈值决策提取模型,并提出一种基于少量样本投射的阈值快速确定的方法,实现大范围作物分布的快速识别。[结果]该方法能够快速分单元确定模型的阈值,     

2005—2015年我国马铃薯增产空间分异与贡献因素

［目的］马铃薯增产空间分异和贡献因素的研究对我国马铃薯主粮化战略和保障粮食安全有重要意义。［方法］运用对数平均迪式指数法（LMDI）,以2005年和2015年我国省级地区马铃薯种植面积和产量为基础,对其增产格局和增产贡献因素进行定量化研究。［结果］（1）2005—2015年,我国马铃薯种植面积和产量总体态势表现为在波动中上升,前6位的省区贡献了增产量的7803%,西南混作区和北方一季区是我国马铃薯增产主要区域。(2)从增产增幅来看,低于全国平均增速的滞后增产类型和高于全国平均增速的超速增产类型的省域单元最多,分别占到44%和32%,超速增产的地区主要集中在西部,西北一季区和云贵一二混作区马铃薯种植地位不断上升。(3)增产的21个省区中,有11个单产增加贡献较大, 10个面积增加贡献较大。单产增加对增产贡献极显著的省为山东、辽宁、黑龙江、湖南、福建和贵州6省,面积增加对产量增加贡献极显著的地区主要有青海、云南、甘肃、湖北、宁夏和四川等地。［结论］对于主要依靠面积增加来提高产量的地区,应合理配置轮作作物,增大科技投入,推广优良品种更新,挖掘耕地增产潜力。     

21世纪以来江苏省水稻种植面积的变化与启示

目的 研究21世纪以来江苏省水稻种植面积稳中有增的机制，为新时期稳定粮食播种面积保障国家粮食安全提供科学依据。方法 文章采用时间序列描述性统计与区域空间比较分析、因素分解相结合的研究方法。结果 （1）2001—2020年江苏省水稻种植面积经历了“两增两减”的变化，由201.03万hm²波动增长至220.28万hm²，增长9.6%；同期广东、浙江分别减少了53.48万hm²、70.40万hm²，与江苏省水稻种植面积差距不断扩大；（2）2001—2020年江苏省苏南地区水稻种植面积减少了26.94万hm²，苏中地区水稻种植面积基本稳定，苏北地区水稻种植面积增加了45.11万hm²，苏北地区水稻种植面积增加对全省水稻种植面积增长的贡献率达234.2%，是江苏省水稻种植面积稳定的主要原因；（3）水稻生产竞争力不高和有效灌溉面积减少共同导致了苏南地区水稻种植面积的衰减，有效灌溉面积增长是苏中地区水稻种植面积基本稳定的主要原因，有效灌溉面积增加和水稻生产竞争力提升共同促进了苏北地区水稻种植面积的增加。结论 对于拥有较多后备稻田或耕地的区域，在一定时期内区域经济发展不一定导致区域内粮食种植面积的下降，但长期稳定粮食种植面积面临挑战。继续稳定江苏省水稻种植面积需要全省协同努力，苏南地区要稳定并适度增加水稻种植面积，苏中地区要积极探索稳定水稻种植面积的有效途径，苏北地区要着力发展稻米产业经济，探索水稻生产与区域经济协调发展的新路径，同时要高度重视江苏省沿海地区滨海盐土水稻生产的发展，为未来全省水稻种植面积增长开辟新空间。     

广西稻田养殖鱼产品农药残留调研分析

稻田养鱼在我国有悠久的历史，因其在稳粮增产、农民增收和改善水稻种植环境等方面的积极作用得到各级政府的大力提倡，与此同时，稻用农药对养殖产品在食品安全方面的影响也受到一定程度的关注。农业部农产品质量安全中心渔业产品认证分中心（中国水产科学研究院质量与标准研究中心）2009年与广西省水产技术推广总站合作对广西省稻田养殖禾花鲤产品开展了农残情况调查。本报告全面阐述了本次调查的技术路线、研究方法以及调查和监测结果，并针对发现的问题，提出了保障质量安全，促进稻田养鱼可持续发展的具体建议。     

江西省水稻绿色生产的问题与对策研究

[目的]水稻生产是我国长江经济带"生态优先、绿色发展"的重要一环。江西省是我国长江经济带的黄金水稻种植区,其水稻生产具有起源早、历史久,产量高、贡献大,条件优、潜力大等优势特征。[方法]文章以江西省为例,以点带面,通过实地调研和文献资料收集,从水稻种植、效益、品牌、资源、水利、施肥、病虫害、机械化等方面系统分析了江西省水稻生产的状况和面临的问题,并从"绿色发展"的角度提出要构建水稻生产绿色发展体系。[结果]大力推广作物轮作,建立稻田绿色种植制度;控制稻田土壤酸化,修复土壤重金属污染;加快绿色抗性品种培育,提高品种国际竞争力;加快"三品一标"认证,推进绿色品牌建设;加快"一控两减"步伐,促进秸秆综合利用;农业机械绿色低碳化,控制机械化成本。[结论]要努力构建水稻生产绿色发展体系,实现长江经济带水稻绿色发展。