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[期刊] 中国农业科学
[作者]
邱鹏勋 汪小钦 茶明星 李娅丽
【目的】焉耆盆地是新疆重要的特色农产品生产基地,农作物种植结构较为复杂。利用时间序列的遥感数据对研究区内的农作物进行分类识别,获得不同农作物的空间分布、种植面积等信息,为政府部门制定粮食政策、经济计划提供重要依据。同时探讨时间加权的动态时间弯曲(time weighted dynamic time warping,TWDTW)方法在农作物分类识别中的适用性以及高分一号(GF-1)WFV在农业领域的应用潜力。【方法】以新疆焉耆盆地为研究区域,利用2018年作物生长季的GF-1 WFV时间序列数据集计算归一化植被指数(NDVI),基于TWDTW方法开展农作物分类识别研究。分别采集不同作物的样本点,形成各作物NDVI的标准序列。利用TWDTW相似性匹配算法计算每个待分类像元与不同作物标准序列间的相似度距离,距离值越小则相似性越高,通过对比确定像元的农作物类型,得到最终的分类结果,同时根据时间序列NDVI曲线建立决策树(decision trees,DTs)分类规则,人工设置分类阈值得到分类结果,并与TWDTW方法的结果进行对比分析。【结果】2种方法的分类结果较为一致,辣椒的种植范围最广,小麦主要分布在焉耆盆地北部和西部的农二师二十一团,番茄和甜菜的种植分布较为零星。在种植面积统计中,辣椒的种植面积最大,其后依次为番茄、小麦和甜菜。利用野外样本点对决策树和TWDTW两种方法的分类结果进行精度验证,总体精度分别为89.58%和90.97%,kappa系数为0.804和0.830,TWDTW方法的分类精度相比于决策树法略有提高。【结论】相比于决策树分类方法,TWDTW方法的分类精度略有提高的同时,分类结果客观可靠,而且算法不受地域因素限制,具有较强的灵活性和适用性。基于密集时相的GF-1 WFV数据集,采用TWDTW算法对农作物进行分类,得到较好的分类结果,能够满足农业部门的管理决策需求,该方法在农业领域具有较大的应用和推广价值。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
平跃鹏 臧淑英
论文以２０１２年６月至２０１４年６月期间的ＭＯＤ０９Ｑ１及２０１３年四五月的ＭＯＤ０９Ａ１为数据源，合成归一化植被指数（ＮＤＶＩ）和归一化水体指数（ＮＤＷＩ），利用ＴＩＭＥＳＡＴ软件对ＮＤＶＩ时间序列数据应用分段高斯函数拟合方法重构ＮＤＶＩ时序曲线，并获取７个物候特征（ＰｈＥＮＯｌＯｇｙ，以下简称Ｐｈ，包括生长季始期、生长季末期、生长季长度、ＮＤＶＩ振幅、ＮＤＶＩ左导数、ＮＤＶＩ右导数、生长季期间的ＮＤＶＩ积分）。结合ｌＡＮＤＳＡＴ ８ ＯｌＩ遥感影像、中国第二次土地调查数据和实地采样样本数据，根据２０１３年多种地物平滑后的ＮＤＶＩ曲线特征，将年ＮＤＶＩ最大值低于０．５的水体和建设用地掩膜去除．．．
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
孙政 周清波 杨鹏 王迪
[目的]农作物播种面积信息不仅可为农情监测和作物估产提供重要的数据保障,还是国家制定粮食政策和经济计划的重要依据。快速、准确地获取农作物播种面积信息能为农业生产管理提供决策支持。极化SAR不受云雨天气的影响,在农作物遥感监测方面具有巨大的应用潜力,有效利用极化SAR数据进行农作物识别研究对促进雷达技术在国家农业遥感监测和农业供给侧结构性改革中发挥更大作用具有重要意义。[方法]以星载极化SAR技术的发展过程为论述主线,从单、双极化SAR数据,单、双极化SAR数据结合光学影像,全极化SAR数据三个发展阶段,对极化SAR数据在农作物分类识别中的研究与应用进行总结,并对比分析不同的识别特征、融合算法以及分类算法的优缺点。[结果]以往研究存在以下不足:当前研究多以识别水稻为主,对于难以识别的旱地作物研究较少;目前对旱地作物识别精度不高,平均识别精度不足85%;缺乏对不同作物散射机制及其随时相变化的研究,导致分类算法机理性不足,普适性较差。[结论]在今后的研究中,旱地作物散射机制的定量确定,如何利用散射机制及其变化来提高旱地作物遥感识别精度和普适性;目前分类算法大都是基于光学影像设计,如何利用SAR特殊的成像方式优化设计适用于极化SAR数据的分类算法,得到更高的分类精度;如何更好的跟光学遥感等多源数据(光学数据、GIS数据等)结合来提高精度,将成为未来极化SAR农作物识别中三个亟需重点解决的问题。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
李冰 梁燕华 李丹丹 贺佳 郭燕 王来刚
[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
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
田甜 王迪 王珍 李会宾
[目的]卫星遥感技术具有覆盖范围广、探测周期短、调查成本低等优势而广泛应用于大区域农作物分类。然而在种植结构复杂区（如城乡结合部），因其地块破碎、同期生长的作物种类多且分布分散，利用传统的统计分类或机器学习方法进行农作物分类时仍存在精度不高的问题。为提高种植结构复杂区农作物分类精度，[方法]研究选取河北省廊坊市广阳区为研究区，以GF-1 PMS全色多光谱融合影像为数据源，采用U-Net、PSPNet及DeepLabv3+三种深度学习模型进行农作物分类研究。分析模型参数对农作物分类精度的影响，评价三种深度学习模型的农作物分类精度，优选农作物精细分类方法。[结果]（1）学习率与3种深度学习模型的分类精度呈正相关关系，较大的学习率（0.01，0.001）下，3种模型收敛速度快，分类精度高。批样本量与模型分类稳定性相关，批样本量设为100时，3种模型的分类稳定性最好。（2）相比PSPNet、DeepLabv3+模型，U-Net模型分类效果最好，总体分类精度为89.32%。（3）GF-1 PMS影像结合U-Net模型可有效提升种植结构复杂区农作物分类精度，大宗作物春玉米、夏玉米的分类精度在80%以上，花生、红薯、蔬菜小宗作物分类精度在60%以上。[结论]该研究可为准确获取种植结构复杂区的农作物类型、面积及空间分布信息提供参考依据。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘斌 史云 吴文斌 段玉林 赵立成
[目的]无人机遥感具有高空间、高时间分辨率的优点,并可同时获得光谱和空间信息,因此在农作物分类中备受研究者的青睐。与侧重于从高分辨率RGB图像中提取纹理特征的分类方法不同,文章重点研究如何利用作物在光谱和空间维度上的联合特征尤其是作物高程特征,以实现农作物精细分类。[方法]首先,我们进行研究区域选择和地面实际情况调查,用无人机遥感系统进行可见光影像采集;其次,确定研究区域内农作物分类类别,分别对可见光遥感影像进行可见光植被指数计算及纹理滤波;针对数字表面模型(DSM)数据特点,对两期DSM数据进行差值处理,获得差异数字表面模型数据(DDSM),提取作物高度信息,并根据农作物冠层特性对差异数字表面模型进行滤波处理;最后,进行特征优选及组合,使用SVM方法进行农作物分类。[结果]确定最优分类特征为RGB、红波段对比度、绿波段二阶矩、蓝波段方差、DDSM、DDSM方差、DDSM对比度,分类精度由71.86%提高到92.30%,验证了由DSM影像提取的空间特征可以提高农作物分类精度。[结论]该研究探索了一种基于可见光及空间联合特征的农作物精细分类方法,方法简单可行,设备成本低,在基于无人机低空遥感的样方调查领域中有较大的应用前景。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
于海洋 刘艳梅 董燕生 杨小冬 任东 关强
以大面积、无损的农作物苗情监测为目标,采用GIS、RS、GPS等空间信息技术,结合计算机技术、网络技术设计开发了基于空间信息的农作物苗情监测系统。在前人研究基础上,筛选了能够表征作物长势、产量和品质的农学参量及遥感植被指数,提供自定义监测预报模型的方式实现对农作物长势、产量及品质监测。最终,以2012年北京地区冬小麦长势监测为例,展示了农作物长势分析过程,获得了同实际情况相吻合的监测结果。
关键词：
农作物 苗情监测 空间信息
[期刊] 保险研究
[作者]
梁超
本文使用随机概率逆映射模型生成随机数，进而运用蒙特卡罗方法研究干旱风险对农作物产量损失的影响，在此基础上建立了农作物干旱风险评估模型，该模型解决了传统农业风险量化分析方法中存在的信息丢失问题。通过对吉林省延吉地区的玉米干旱风险进行实证研究发现，农作物干旱风险评估模型能够反映特定地区干旱风险对农作物的影响程度，反映出某一地区农作物对降雨量的依赖程度，综合地反映出特定地区农作物的干旱风险水平。
关键词：
条件概率 逆映射 随机数 干旱风险
[期刊] 中国农业科学
[作者]
叶涛 聂建亮 武宾霞 李曼 史培军
近年来中国农业保险得到了快速发展,农作物保险费率定价问题受到高度重视。产量统计模型是农作物保险精算中较为成熟、应用广泛的一种模型,适用于中国开展的农作物保险实践。论文在广泛综述国内外研究进展的基础上,探讨了产量统计模型中存在的主要问题,并就该模型未来发展的趋势进行了讨论。研究表明:(1)产量统计模型中的趋势处理和分布拟合环节是模型不确定性的两个主要来源。针对农作物单产趋势的研究,应该进一步开发可灵活表达趋势变化规律的模型,并注重趋势检测结果的验证。对于概率密度分布模型的选择必须遵循作物和风险的区域特征。(2)产量统计模型尚不能有效解决空间相关风险累加的问题。引入空间要素,形成产量的综合时空统计...
关键词：
农作物保险 费率厘定 产量统计模型
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
田有文 陈旭 郑鹏辉
为了实时获取作物病害程度信息,设计了一种针对农作物叶部病害分级的嵌入式图像采集处理系统,该系统采用ARM9体系的处理器S3C2440A,移植了Linux操作系统,并利用USB外接的接触式扫描装置实现对农作物叶部图像的采集工作,利用嵌入式系统对农作物叶部图像进行相应算法的处理,最后将分级结果通过LCD显示器显示出来。验证结果表明:利用嵌入式技术与扫描装置的结合对作物病害进行分级处理,其方法准确、高效,能够真正实现作物田间的无损检测。
关键词：
嵌入式 CIS扫描 图像处理 病害分级
[期刊] 保险研究
[作者]
赵小静 王国军
系统性风险削弱了传统农业保险分散风险的能力，是农业保险经营中的最大障碍之一。本文利用小波多分辨分析和系统聚类法对河南省小麦、玉米、棉花和花生系统性风险进行了定量分析。研究发现，河南省大部分县级区域的农作物系统性风险处于高和较高的等级水平内，四种主要农作物的系统性风险大小依次为棉花＞小麦＞花生＞玉米。基于此，本文提出了加大政府财政补贴、创新指数化农作物保险、建立有效的巨灾风险准备金机制，在创新指数化农作物保险的同时，政府的财政补贴、巨灾风险准备金机制也应根据省域内作物种类、风险水平的地区差异而有所不同，以有效应对农作物系统性风险给农业保险经营带来的潜在问题。
关键词：
小波多分辨分析 聚类分析 系统性风险
[期刊] 现代管理科学
[作者]
毛雪岷 杨杰
文章讨论了基于分类的SVM非线性回归算法及其在时间序列预测中的应用。与传统SVM回归算法相比,本算法有更强的不敏感性和健壮性、参数值可设定性并可避免过拟合现象。文中提出了一种计算预测模型初始参数值的方法,可以高效地找到较好的模型参数,并通过实验对方法的有效性和可行性进行了验证。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
宋军伟 张友静 李鑫川 杨文治
高分一号(GF-1)卫星具有多种分辨率与大幅宽结合、重访周期短等优势,而Landsat-8卫星具有多波段、高辐射分辨率等优势。针对不同传感器参数特点,利用支持向量机分类器(SVM)对同区域同期两种数据进行土地覆盖分类对比研究。结果表明:两种传感器对应波段决定系数均大于0.92;典型样本的光谱趋势一致性良好,但在农田与林地、不透水面与裸土的典型样本可分离性方面,Landsat-8优于GF-1;GF-1与Landsat-8的分类总精度分别为90.38%和90.07%,但不同地物类型的分类精度存在差异,波谱响应函数的差异可能是导致Landsat-8对林地的分类精度高于GF-1的原因;此外,GF-1对零碎分布地物类型的分类精度高于Landsat-8,主要原因是GF-1具有更高的空间分辨率。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭昱杉 刘庆生 刘高焕 黄翀
农业在黄河三角洲地区占有重要地位,及时、准确地掌握该地区农作物分布信息对政府有关部门制定农业政策、指导农业生产具有十分重要的意义。时序植被指数能够反映农作物物候特征,帮助识别农作物类型,在农作物种植信息提取方面具有明显优势。论文选取2014年MOD09Q1时序遥感数据集,以黄河三角洲主要农作物为研究对象,利用Harmonic Analysis of NDVI Time-Series(Hants)滤波重构NDVI时序曲线,通过对比待分像元NDVI时序曲线与参考时序曲线的相似性,实现农作物种植信息提取。对分类
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭昱杉 刘庆生 刘高焕 黄翀
农业在黄河三角洲地区占有重要地位,及时、准确地掌握该地区农作物分布信息对政府有关部门制定农业政策、指导农业生产具有十分重要的意义。时序植被指数能够反映农作物物候特征,帮助识别农作物类型,在农作物种植信息提取方面具有明显优势。论文选取2014年MOD09Q1时序遥感数据集,以黄河三角洲主要农作物为研究对象,利用Harmonic Analysis of NDVI Time-Series(Hants)滤波重构NDVI时序曲线,通过对比待分像元NDVI时序曲线与参考时序曲线的相似性,实现农作物种植信息提取。对分类结果进行面积统计和空间分布精度检验:冬小麦、棉花、玉米的面积提取精度分别达到96.8%、95.5%、85.1%,空间匹配总体精度达86.9%。结果表明该方法有效可行,能够为该地区农业监测提供技术基础。
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