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[期刊] 自然资源学报
[作者]
高思远 崔晨风 范玉平
论文利用青海东部农业区内的１２个气象站２００３—２００５年气象资料，应用Ｐｅｎｍａｎ－ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式计算得到各站逐旬的ｅｔ＿０值，并进一步研究其与高程（Ｄｅｍ）、地表温度（ＬＳｔ）及归一化植被指数（ｎＤＶｉ）３个因子之间的关系，提取遥感数据并耦合到时间分辨率为旬，空间分辨率为１ ｋｍ，将其与计算所得ｅｔ＿０建立多元反演模型。由于３个自变量因子之间存在着很强的相关关系，ＬＳｔ与ｎＤＶｉ间判定系数Ｒ２平均在０．７左右，不能直接用最小二乘回归方法建立模型。为有效避免自变量间相关性对模型的影响，研究中采用岭估计方法建模。结果表明，通过岭估计建立２００３年１０～３３旬区域二元模型反演最低精度达７６．．．
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘蕾 张鑫
【目的】初步探讨区域干旱变化与厄尔尼诺/南方涛动(El Nio-Southern Oscillation,ENSO)现象的关系,为青海东部高原农业区干旱的发生及干旱程度预测提供参考。【方法】基于1959-2005年的海表温度距平指数SSTA(Sea surface temperature anomaly)和南方涛动指数SOI(Southern oscillation index)及青海省东部农业区12个站点的降水指数,对海表温度距平SSTA和南方涛动指数SOI进行相关性分析,定义出厄尔尼诺(El Nio)事件和拉尼娜(La Nia)事件;计算标准化降水指数SPI(Stangard pre...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
唐敏 张勃 张耀宗 王国强 马彬 贾艳青
青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961—2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明:1)近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异的主要原因。2)该区干旱面积覆盖率与干旱年际变化规律保持一致,两种指数主要在1990年代中期前后有所不同,1990年代中期后SPEI指数显示的春夏干旱覆盖面积要比SPI指数显示的广。3)SPEI和SPI指数在2000年代后春夏干旱频率呈相反趋势,SPEI指数显示的2000年代为干旱高频期,SPI指数为干旱低频期;两种指数均显示春旱高频区由西部转向东部地区,夏旱高频区由西北转向东南地区。4)根据干旱周期及R/S分析法,未来4~6 a该区春旱加重,北部地区为春旱高发区;未来18~22 a夏旱也有所加重,西部和东部地区为夏旱高发区。5)通过对比分析发现,SPEI指数在该区的适用性较好,能为该区干旱监测提供较为科学的理论依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
唐敏 张勃 张耀宗 王国强 马彬 贾艳青
青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961—2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明:1)近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异
[期刊] 自然资源学报
[作者]
周瑶 张鑫 徐静
使用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了青海省东部农业区7个气象代表站的逐日参考作物蒸散量(ET0),运用多窗谱方法(MTM)对青海省东部代表站的ET0的变化周期进行了分析,同时,分析了影响ET0的主要气象要素的变化趋势,运用基于偏导数的敏感系数法分析了生长季ET0对气温、日照时数、相对湿度、风速的敏感性,结果表明,青海省东部农业区的7个站点有比较一致的19.23～22.22 a的周期;整个东部农业区的气温(最高温度、最低温度、平均温度)呈明显的上升趋势,日照时数、风速、相对湿度则随纬度的变化而趋势不同,北纬36°以南的两个站日照时数、风速均有增加的趋势,相对湿度则减小,以北的...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
姚瑶 张鑫 马全 廖清飞
【目的】分析青海省东部农业区区域干旱指标的变化特征,为区域干旱预警和抗旱减灾提供科学依据。【方法】利用青海省东部农业区12个气象站点近46年(1961-2006年)的气象资料,计算相对湿润度指数,并结合Arc GIS空间插值方法,将基于站点的相对湿润度指数网格化得出区域干旱指标,对其年际变化和季节变化进行分析,采用游程理论提取区域干旱历时和干旱强度,并对其变化进行分析。【结果】1961-2006年,青海省东部农业区近46年来平均月区域干旱指标呈线性减小趋势,干旱呈现出缓解趋势;春季和夏季区域干旱指标呈减小的线性趋势,秋季区域干旱指标呈线性增大趋势。与夏季干旱和秋季干旱相比,春季干旱历时长且干旱...
[期刊] 国土资源科技管理
[作者]
姜庆虎 刘艳芳 刘茜 黄浦江
为了更好地完善区域土地利用结构,促进土地资源可持续利用,利用遥感和GIS技术,提取了1995年和2006年青海省刚察县土地覆被变化情况。通过引入土地利用变化指数模型、转移矩阵模型及转化倾向性模型,分析了该区域土地利用变化的时空特征,并对其驱动力进行了初步探讨。结果表明:11年间刚察县土地利用处于稳定发展时期,受政策、经济等人为因素的影响,并考虑了自然因素的限制,其利用方式逐渐走向生态、集约;通过挖掘土地类型间的转化倾向,寻求土地利用变化驱动力,更好地阐明了土地景观空间发展的内在规律,为土地资源的可持续利用提供了有效的决策支持。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
田圣戎 朱文彬 周世健
气温是反映生态环境的重要参数之一,准确估算气温的时空分布对于气候变化研究具有重要意义。论文基于2011—2019年青海省气温实测数据、MODIS产品和SRTM DEM数据,在像元尺度分别开展了晴天条件和有云条件下瞬时空气温度的遥感估算研究,并评价了不同气温估算方法的精度差异,进而通过多元回归模型生成研究区高精度月空气温度产品,对青海省气温的时空分布格局进行分析。研究结果表明,在未使用气温实测数据进行校准的情况下,通过将MOD07_L2大气廓线产品反演的空气温度与MOD06_L2地表温度平均的方法,能够显著提高气温的估算精度。晴天条件下相关系数(r)为0.93,均方根误差(RMSE)为4.71℃;有云条件下r为0.89,RMSE为5.16℃。在使用气温观测值进行校准的情况下,通过引入高程参数,多元回归模型月尺度空气温度估算的决定系数(R2)和RMSE总体分别保持在0.8以上和2.5℃以下。将上述回归模型应用到栅格尺度,从而生成整个青海省高精度卫星过境时刻的逐月气温产品,进而分析其时空分布格局。具体来说,青海省月最高气温出现在7月,全省平均气温为13.59℃,最低气温出现在1月,全省平均气温为-9.44℃;气温的空间分布主要受海拔控制,全省平均气温直减率为4℃/km。上述研究表明MODIS大气廓线产品在全天气气温估算方面具有独特优势,特别是在地面气温实测数据的支持下能够有效降低遥感估算的系统性误差,实现大尺度复杂地形条件下气温的高精度估算。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘焕军 闫岩 张新乐 邱政超 王楠 于微
[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。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘焕军 闫岩 张新乐 邱政超 王楠 于微
[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
[期刊] 统计研究
[作者]
周巍 朱荣 张锦水
遥感影像是大数据的一种,利用遥感对农作物播种面积进行估算常采用回归估计量或校准估计量,通常都需要将地面样本数据与遥感分类信息相结合。但对于大多数回归估计量,对以省级为总体的农作物面积的估算只能满足对省级总体的精度要求而不能分解到更小区域,比如县和乡级。本文利用黑龙江省2011年的地面实测样本数据结合遥感分类结果,构建了单元层次的多响应变量的多元回归形式的小域模型,并将小域效应设定为固定形式。基于这样的回归估计方法,既可以估算分县的主要作物播种面积,也可以使得各县播种面积估计结果相加就等于回归模型含义下的省级总体的总量估计。
关键词：
小域估计 遥感 农作物种植面积
[期刊] 林业科学
[作者]
冯益明 李增元 邓广
以高空间分辨率遥感影像QuickBird的全色波段为数据源,应用空间统计学半方差理论,对山西大同薛家庄林场不同林分密度的小黑杨人工纯林冠幅尺寸进行估计。结果表明:应用空间统计学半方差函数来分析高空间分辨率影像,可以较为准确地实现对密度相对较高纯林林分冠幅尺寸的估计,随着林分密度的降低,估计误差相应地增大。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
蒋馥根 孙华 林辉 龙江平 蒋治浩 雷思君
森林生物量能直接反映森林质量,遥感技术结合地面样地能实现林分或区域范围森林生物量的反演,反演结果对制定森林资源合理利用、生态环境改善等方面的政策具有重要的指导意义。论文以旺业甸林场Landsat8 OLI影像为数据源,从影像中提取161个植被指数,对比Pearson相关系数法和随机森林法进行特征变量选择,分别筛选出合适的因子作为模型自变量,结合实地调查数据,建立多元线性逐步回归、地理加权回归、kNN回归和随机森林等4种生物量反演模型,并对模型结果进行精度验证。研究结果表明:1)利用Pearson相关系数法进行特征变量选择要优于随机森林法。2)短波红外光和近红外区间波段组合得到的植被指数与生物量的相关性显著,相关性系数最高的前五个因子为SR627、SR637、SR647、SR64、SR213,分别达到了0.776、0.761、0.730、0.702和0.657;3)4种生物量反演模型中,随机森林模型效果最好,决定系数R2为0.72,RMSE=8.12,EA=76.54%;线性逐步回归模型次之,R2为0.65,RMSE=9.01,EA=72.88%;其次是kNN回归模型,R2为0.59,RMSE=9.75,EA=74.89%;地理加权回归模型效果最差,R2为0.58,RMSE=13.75,EA=53.95%;4)利用随机森林模型对研究区进行生物量反演,反演结果生物量空间分布与实际情况基本一致,反演效果较好。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
颜辉 蒋湘涛 王汶珮 伍振宇 刘帆 魏英杰
【目的】以Sentinel-2遥感影像数据为基础，结合森林实测样地数据，以崇礼区森林地上生物量反演为例提出反演新思路。【方法】基于2021年7月河北省崇礼区Sentinel-2遥感影像数据、2021年6—8月的71块崇礼区森林样地实测数据，利用实测数据中的胸径、树高，根据河北省森林生物量计算公式计算各样地实测生物量，通过SNAP、ENVI等软件对遥感数据进行重采样、裁剪等预处理，提取影像原始波段，并计算植被指数、纹理因子、缨帽指数等遥感因子，对遥感因子进行皮尔逊相关性分析筛选，并以匹配最佳纹理窗口大小优化纹理因子的选择，分别采用多元线性回归、BP神经网络以及随机森林3种算法进行崇礼区AGB建模，利用R~2以及RMSE评价其模型精度，并选取最优模型进行生物量反演并绘制生物量空间分布图。【结果】1)在遥感因子选择中，除了常规的绿波段、红波段和2个植被红边波段与植被指数DVI、SAVI、EVI，纹理因子的均值和缨帽指数的亮度与绿度在生物量反演模型的建立中也起到了重要的作用，且纹理因子窗口大小的选择也会对最终模型的精度造成影响；2)3种模型的精度均满足反演生物量的要求，以随机森林模型效果最好、多元线性回归模型次之、BP神经网络模型精度最低，但经过十则交叉验证法的BP模型精度有所提升，最优的随机森林模型R~2达到了0.843;3)经过最优模型的反演，崇礼区AGB分布主要在50～200 mg·hm~(-2)，集中在西部环山地带，存在明显的空间异质性。【结论】利用Sentinel-2遥感影像反演森林生物量具有较高的精度，随着植被指数、缨帽指数、纹理因子的加入，模型效果呈递增趋势，并且纹理因子的窗口大小选择在森林生物量遥感反演中有着重要的影响。
[期刊] 世界农业
[作者]
唐华俊博士领导的中国农业科学院农业遥感团队在国内较早系统开展农业遥感基础与应用研究。该团队依托于农业部农业信息技术重点实验室、国家遥感中心农业应用部和农业部遥感应用中心研究部,现有固定科研人员30余人,拥有国家"千人计划"人选、国家自然科学基金杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、全国农业科研杰出人才、"神农计划"人选、FAO高级专家等一批在国内外具有重要影响的杰出人才。
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