基于Landsat-TM和测量地物光谱耦合分析——以开封地区为例

地物光谱数据是遥感技术之基础资料,是建立地面数据和遥感数据关系的桥梁;在对遥感机理和地物光谱理论深入理解的基础上,用回归分析思想探讨遥感影像光谱与实测相应地物光谱的耦合程度,两者的相关系数ρ=0.8689,相关性较好,因此可以将经过大气校正后的影像光谱值代替实测地物的光谱值进行相关的分析。     

蚀变矿物信息与构造在高光谱遥感找矿中的应用初探

高光谱遥感蚀变信息提取是地质找矿和蚀变矿物填图的重要方法之一,研究基于现有的机载HyMap高光谱遥感影像模拟的星载高光谱遥感数据,通过光谱特征分析、降噪、端元提取、蚀变矿物填图等高光谱遥感技术结合实验区线性构造,对实验区进行星载高光谱遥感数据找矿应用初探,提取的蚀变矿物组合分布区,可以作为靶区开展进一步预查工作。     

基于遥感和地面观测数据的水稻生长季长度空间建模

农作物生长的季节周期对环境变化敏感,研究农作物生长季长度的时空变化规律对于农业应对气候变化、保障国家粮食安全有重要意义。在区域尺度上卫星遥感是揭示作物生长季长度时空特征的有效手段,但遥感数据须经地面观测校正才能更准确反映作物的真实生长状况。该研究以黑龙江省水稻生长的开始和结束日期为研究对象,通过在气象参数、遥感数据和地面站记录数据之间建立转换函数的方法,将站点观测的水稻生长季数据在空间上外推到站点以外区域,实现地面观测数据由点到面的扩展。结果表明:(1)仅包含积温因子的模型优于同时考虑积温和降水的模型;(2)利用模型校正后的黑龙江省水稻生长季长度,在空间上存在自西南向东北逐渐延长的趋势。该研究为区域尺度农作物生长季长度观测数据的融合提供一种新方法。     

基于耕地面积订正的中国复种指数研究

研究目的:受耕地面积统计数据口径影响,中国耕地面积数据序列不连续,以致有关复种指数研究成果中1996年以前时间段的数据偏高,难以反映耕地利用真实情形.本文基于订正后耕地面积数据序列重新计算了1980-2006年的复种指数.研究方法:资料分析法、类比分析法.研究结果:(1)订正了1980-2006年耕地面积数据序列,对订正后数据进行趋势效果分析并和先前研究成果进行对比,表明订正耕地数据序列具有合理性;(2)基于订正后耕地面积数据重新计算了1980-2006年的复种指数,计算结果表明复种指数自1980年以来呈现总体增加的态势,达到了对1980年以来复种指数重新认识的目的.研究结论:连续的耕地面积数据序列有助于认识复种指数的变化态势,亦可为相关研究和管理提供参考.     

我国粮食生产格局演变及增产贡献研究

[目的]通过测算各省区粮食增产潜力和各省区可比耕地资源量,揭示不同阶段我国及各省区粮食生产及增产的特点及原因,揭示我国今后粮食增产的方向。[方法]结合生产力相对指数与耕地面积分析我国各省耕地资源量,测算了复种指数和单产对我国及各省区粮食增产的贡献率,测算了我国各省区粮食增产的潜力。[结果]我国各省区人均粮食产量差异明显扩大。1985~1998年间,粮食单产对粮食产量增加的贡献率为85.35%;1998~2003年间,我国粮食总产量下降,播种面积减少是主要原因;2003~2013年间,单产增加依然是增产主因,但播种面积增加的贡献明显提高。1985年相对生产力耕地资源的省际差异明显大于2013年,据该文估算,我国可增产粮食22.9%~43%,复种指数对于粮食增产的潜力十分可观。[结论]近30年来,我国粮食生产格局是"南降北升",播种面积差异是粮食生产省际差异的主因。1985~2013年间,粮食播种面积仅占农作物增播面积的15.48%。大多省区耕地复种指数提升空间较大,但多数省区现实的复种指数却在下降,原因是农业生产比较利益低下。进一步提高单产的边际约束效应明显凸显,提高复种指数应该是我国提高粮食产量的方向。     

基于高光谱遥感影像技术的土地覆盖监测研究

根据地表不同物质的光谱信息,高光谱遥感影像技术能够有效提升遥感探测的能力,因此被广泛的应用到农业生产、土地覆盖监测等方面。作为遥感技术应用的重要方面之一,高光谱遥感技术为土地覆盖分类监测提供了更加精确数据。因此如何借助高光谱遥感成像技术来实现对土地覆盖的精度识别,成为国内外研究的热点内容。     

基于3种估计量的冬小麦播种面积 总体外推效率比较

为进一步改善现行农作物播种面积抽样外推总体的精度和稳定性,该文以安徽省蒙城县为研究 区,选取冬小麦播种面积为研究对象,采用简单随机抽样方法进行样本抽选,基于样本的地面调查与遥感 调查冬小麦播种面积数据构建3种统计估计量（简单估计量、比率估计量和回归估计量）,选取相对误差 和变异系数CV为外推总体效率评价指标,对3种估计量外推研究区冬小麦播种面积总体的效率进行了定 量比较,结果表明:样本内的冬小麦播种面积地面调查精度高于遥感调查,但两种调查方式下的样本观测 值间差异不显著;样本的地面调查与遥感调查结果间存在极显著的正比例关系;3种估计量中,比率估计 量外推总体的效率最高（相对误差和CV值最小）,其次是回归估计量,简单估计量外推总体的效率最低。 该文可为优选农作物面积空间抽样调查统计估计量提供参考依据。     

试论全国耕地总量监测系统

全国耕地总量的获取方法有两个：普查和抽样。全国耕地总量监测系统是以全国耕地总量为总体的国家级抽样调查系统。整个系统由抽样调查、影像判读和数据库三大部分组成。中国地球资源卫星的发射和地面系统的运行将使该系统得到我国遥感卫星的有力支持，进入新的阶段。     

论遥感技术在土地利用动态监测中的应用

包括机载系统在内的遥感技术是完成我国土地利用动态监测任务的基本手段。基于我国土地利用监测任务的艰巨性和提交成果的层次性与多样性,决定了所采用的技术手段应该是包括卫星遥感、航空遥感、地面调查、抽样调查在内的综合方法。通过整体布局、合理配置形成有机的技术体系,融合各种手段的优势,达到综合功能的有效发挥。随着卫星遥感资料分辨力的提高,将扩大它在土地利用动态监测中的应用份额     

我国将构筑“数字国土”监管耕地安全

国土资源部副部长鹿心社6月29日说,我国将在“十一五”期间建成覆盖到县的土地利用现状数据库,通过遥感卫星拍摄和地面实地调查,实现对耕地占用、补偿和违法用地情况的实时动态监测。鹿心社在国土资源信息化建设研讨会上说,土地资源调查、评价、监测信息化建设是我国“金土工程”一个重要组成部分。2004年《国务院关于深化改革严格土地管理的决定》中提出实施这一工程,要求充分利用现代高新技术,加强土地利用动态监测。据介绍,卫星遥感监测可以清晰地分辨出地面每1平方米的土地是耕地、荒山、森林还是建     

Developing grain production policy in terms of multiple cropping systems in China

Multiple cropping is one of the simplest ways to increase grain production, and it has an important role in the food security of China. This paper evaluates the multiple cropping systems of China, and identifies the regional obstacles that limit the use of multiple cropping with the aim to give some implications for developing grain production policy. A time series analysis of remote sensing data coupled with an econometrics model—stochastic frontier analysis (SFA) was used to derive the multiple cropping index (MCI), potential multiple cropping index (PMCI), multiple cropping efficiency (MCE), and potential increment of multiple cropping index (PIMCI) to evaluate the multiple cropping systems. Regional obstacles to the use of multiple cropping were identified by zoning socioeconomic and ecological environmental factors that impact its application. The MCE of China in 2005 was 87.5%, with a gap of 22% between the MCI and the PMCI. The Bohai Rim, the rim of Tianshan Mountain, the Sichuan Basin, and the middle reach of Yangtze River are the main regions that larger PIMCI could be anticipated. The whole country (excluding areas that lacked data) was divided into seven distinct regions in terms of the impact factors and further classified into low-efficiency high-potential regions (LHRs), high-efficiency low-potential regions (HLRs), high-efficiency medium-potential regions (HMRs), and medium-efficiency high-potential regions (MHRs) according to regional multiple cropping performance. Considering about the obstacles and benefits to each region, different strategies should be implemented to different regions for regional grain production increase. Special attention should be paid to the improvement of MCE in north and southwest China with the expectation to increase grain production of China. The results would help implement “The plan to increase grain production capacity by 50 million tons nationwide” launched by the central government of China.     

无人机高光谱遥感数据在冬小麦叶面积指数反演中的应用

[目的]无人机高光谱遥感是获取田间尺度作物生长参数的新型手段,如叶面积指数(leaf area index,LAI)的无人机快速观测对作物生长监测具有重要意义。[方法]研究以河北省衡水市冬小麦为研究对象,利用以多旋翼无人机为平台搭载Cubert UHD185成像高光谱传感器获取了冬小麦乳熟期的无人机高光谱影像数据;在无人机飞行的冬小麦试验田,利用LAI 2200进行了同步观测试验。该研究利用植被辐射传输模型PROSAIL模拟小麦冠层反射率数据,进而模拟9种植被指数(RVI,NDVI,EVI2,OSAVI,MSAVI2,TCARI/OSAVI,RENDVI(red edge NDVI),MSI,S2REP)。将模拟的植被指数与LAI进行相关性分析,分别构建LAI反演模型并通过拟合效果选择最优的反演模型。然后基于LAI最优反演模型利用无人机高光谱遥感数据反演冬小麦乳熟期的LAI。最后利用地面实测LAI数据对反演结果进行了验证。[结果]9种植被指数中包含红边波段的RENDVI和S2REP与LAI具有高度相关性,而且消除了在小麦LAI高值区时其他植被指数对LAI饱和的问题。基于RENDVI指数模型模拟的LAI与模型模拟的LAI之间RMSE为0.51,无人机高光谱数据LAI反演结果与地面实测值高度拟合(R2=0.83,RMSE=0.16,NRMSE=10%,n=25,P0.001),因此RENDVI是用于估算LAI的较理想的植被指数。[结论]无人机高光谱是获取小麦LAI的有效手段,该研究为利用无人机高光谱数据监测作物生理生态参数提供了参考。     

基于EOS/MODIS数据的南方水稻面积提取技术

该文以我国南方15省、市和自治区为研究区域,采用高时频的EOS/MODIS卫星数据,构建了水稻播种面积识别算法,实现了南方各类水稻(早稻、晚稻和单季稻)种植面积的快速提取。该研究在很大程度上解决了困扰农情遥感监测业务运行中水稻种植面积及其空间分布的难题,可为作物估产、农作物长势以及墒情遥感监测提供基础。     

基于MODIS数据的辽西北地区玉米干旱脆弱性评价研究

传统区域作物脆弱性的研究主要基于气象资料、作物生长观测资料和社会经济统计资料,忽略了作物对极端事件的反应在时空分布上的差异性。众多研究表明,植被指数能够表征水分胁迫下的植被特征,在对旱情的表达上比常规的间接方法更为直接,监测精度更高。研究以辽西北地区2006年玉米干旱为例,基于MODIS数据计算植被状态指数VCI和温度条件指数TCI,根据二者在旱情表达上不同的侧重和研究目的,确定模型参数,构建辽西北地区玉米干旱脆弱性模型,计算玉米干旱脆弱性,并将玉米干旱脆弱性划分为4级,借助GIS技术绘制辽西北地区玉米各生育阶段干旱脆弱性的空间分布图。结果表明,随着时间的推移,辽西北地区玉米干旱脆弱性空间分布也在发生着变化。研究实现了玉米干旱脆弱性在时间变化和空间分布上的差异变化描述,为区域因地制宜地制定防灾减灾规划提供科学依据。     

基于SPOT/VGT数据的中国北方耕地物候提取研究

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。     

1980～2010年中国耕地复种可提升潜力空间格局变化

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.     

基于Radarsat 2全极化数据的多种雷达植被指数差异分析

[目的]雷达植被指数(Radar Vegetation Index,RVI)作为评价雷达影像植被分布与生长状态的重要指标,对植被生长动态监测具有重要意义。然而,不同算法的雷达植被指数对于同一地物类型的表征往往存在一定的差异。文章通过对比分析3种常用RVI在多种类型地物上的差异,为其在SAR影像特征提取、分类、识别等应用提供指导性意见。[方法]实验基于武汉市Radarsat-2全极化数据,结合Google earth历史影像和实地调研数据,选取林地、灌丛、草地、耕地、水生植被、建筑、道路、裸地、湖泊、河流10种典型地物样本,从样本折线图分布、类内标准差等方面,对分别通过H/A/alpha分解、Freeman分解和后向散射系数计算得到的3种常用雷达植被指数Van_RVI、Freeman_RVI和Kim_RVI进行了测算分析。[结果] 3种雷达植被指数有着相似的折线图走势,对植被的监测能力良好,但对于不同地物的敏感性稍有差异:Freeman_RVI对林地等高密度植被区域敏感程度较高; Van_RVI对耕地与林地、灌木与林地具有一定的区分性; Kim_RVI对水体与建筑的敏感程度较高。[结论] Freeman_RVI对高密度植被识别能力最好,可用于林地提取、森林制图; Van_RVI对植被与非植被的区分能力最好,适用于植被提取; Kim_RVI数据预处理计算速度最快,但提取精度不高,可用于应急制图。     

基于因特网水产品价格预测系统的研究

水产品价格是水产业进行生产、行销、政策制订的重要依据,具有很强的时效性.本文讨论了构建基于因特网水产品价格预测系统的基本设计思想及主要组成,包括观察数据实时采集处理方法和水产品价格预测模型,并使用单序列--阶线性动态模型作为预测实例说明系统直用的广泛性和可行性.     

粮食生产对生态碳汇的影响研究

[目的]协同推进粮食安全与碳中和目标是当下中国的核心议题,但粮食生产对生态碳汇的影响尚不明确,文章尝试梳理粮食生产影响生态碳汇的作用机理,并实证甄别粮食生产影响生态碳汇的净效应。[方法]构建粮食生产影响生态碳汇的分析框架,利用2000—2017年中国县域面板数据,采用双向固定效应模型进行实证检验。[结果]基准分析表明,粮食生产对生态碳汇总量具有显著正向影响。异质性分析表明,复种指数的适度提升有助于发挥粮食生产的碳汇效应;相较于西部和东北地区,东部和中部地区粮食生产的碳汇效应更大。[结论]应重视粮食生产的碳汇属性,通过耕作制度调整等手段加强土壤保护,挖掘粮食生产的碳汇潜力;优化陆地绿色植被空间布局,降低农地、林地和草地等不同绿色植被碳汇的潜在冲突;基于区域差异,制定具有区域针对性的粮食安全与碳中和协同行动方案。     

Economic reform and aggregate cropping patterns for Egypt

Beginning in the early 1980s, the government of Egypt embarked on an aggressive initiative to progressively change its centrally planned economy to a system more dependent on domestic and international markets. The agriculture and food sectors have taken the lead in the economic reforms. This paper investigates changes in Egyptian cropping patterns as an indicator of the 'success' of the transition toward a more market-oriented economy. First, trends in cultivated area and gross margins during the economic reforms are described. Responses of cropping patterns to changes in gross margins are then evaluated. A random effect distributed lag model with pooled cross-sectional time-series methods is used to examine the relationship for individual crops. Canonical correlation analysis provides a more general assessment of responsiveness of the overall cropping pattern.