利用3S技術定量估測張家港市2005-2008年小麥生產(chǎn)力_第1頁
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文檔簡介

1、    利用3s技術定量估測張家港市20052008年小麥生產(chǎn)力    李輝李建龍王釗齊等摘 要:為了科學準確地、動態(tài)地大面積估測江蘇省張家港市小麥的生產(chǎn)力,利用tm和irs-p6遙感影像,采用ndvi值比較區(qū)分法,應用3s技術對張家港市20052008年小麥的生產(chǎn)力變化進行了動態(tài)估測。結果表明,遙感估測張家港市20052008年小麥平均種植面積的精度結果為97%以上;小麥平均產(chǎn)量精度結果為93.55%;利用3s技術進行張家港市小麥總產(chǎn)遙感估測值與地面統(tǒng)計值差異低于8%;遙感估測張家港市小麥總產(chǎn)量呈逐年上升的趨勢,而耕作面積相對穩(wěn)定??傊诮?年遙感

2、數(shù)據(jù)所獲取的張家港市小麥總產(chǎn)量的變化情況建立模型,可以估測出張家港市城市化發(fā)展對當?shù)匦←湽┬杵胶獾挠绊懖淮?。關鍵詞:3s技術;遙感估產(chǎn);小麥;估產(chǎn)精度;估產(chǎn)模型;ndvi: f061.1 :a doi 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.016農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,這決定了農(nóng)業(yè)是糧食安全和經(jīng)濟安全的基礎。利用農(nóng)業(yè)科學技術可以建立城市糧食安全系統(tǒng),科學地指導糧食生產(chǎn),估測糧食產(chǎn)量,對可能發(fā)生的問題及時提供解決方案,能夠有效地提高城市可持續(xù)發(fā)展水平。張家港市是一個以農(nóng)業(yè)為主的新興城市,在進入21世紀的前10年,張家港市處于快速的農(nóng)村城市化階段1。隨著城市化發(fā)展,

3、人民生活水平有了較大幅度改善,但也帶來了諸多生態(tài)環(huán)境問題。農(nóng)業(yè)用地不斷萎縮,糧食安全問題直接影響著張家港市的可持續(xù)發(fā)展。因此動態(tài)地大面積監(jiān)測農(nóng)作物長勢和種植面積,科學準確地預報農(nóng)作物的產(chǎn)量等活動,對張家港市合理利用耕地資源、控制耕地面積進一步減少,對張家港市各部門制定糧食調(diào)配計劃,對確保張家港市糧食安全可持續(xù)發(fā)展,為張家港市進行農(nóng)業(yè)決策提供及時、準確直觀的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)信息管理平臺都具有重大意義。近幾十年來,遙感技術快速發(fā)展,尤其是近年來基于3s技術的估產(chǎn)方法,為農(nóng)作物長勢的大面積動態(tài)監(jiān)測、準確定位種植面積、預報農(nóng)作物產(chǎn)量,提供了一個全新的研究手段和創(chuàng)新平臺2-14。利用3s技術進行農(nóng)作物估產(chǎn)與利

4、用非遙感的傳統(tǒng)估產(chǎn)模式相比,如農(nóng)學估產(chǎn)模式、氣象估產(chǎn)模式、統(tǒng)計估產(chǎn)模式15,能避開很多復雜的中間過程,如影響產(chǎn)量的氣候條件16、病蟲害、水肥等,以及農(nóng)學參數(shù)與產(chǎn)量的大量抽樣和統(tǒng)計計算,從而用遙感資料與農(nóng)作物產(chǎn)量建立直接的關系模型。遙感技術能夠準確、定量、高效、宏觀地評價農(nóng)作物產(chǎn)量變化情況17。因此,3s估產(chǎn)技術與其它估產(chǎn)技術相比,有著更為廣闊的技術優(yōu)勢。為此,得到了各國、各地區(qū)的廣泛應用和迅速發(fā)展。國際上,農(nóng)作物產(chǎn)量的估測始于20世紀初,首先從小麥開始。20世紀70年代,美國國家航空航天局(nasa)、農(nóng)業(yè)部(usda) 、國家海洋大氣局(noaa)利用遙感技術聯(lián)合制定并開展“大面積作物調(diào)查試

5、驗”計劃(lacie),對世界主要小麥產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)力進行估算試驗,精度達90%以上。歐盟利用ndvi與土地覆蓋集成和小樣方方法,建立了農(nóng)作物估測系統(tǒng),用于實施歐盟區(qū)的共同農(nóng)業(yè)政策。前蘇聯(lián)、法國、德國、澳大利亞、加拿大、巴西、阿根毛廷、印度、日本、泰國等也開展了對一些主要農(nóng)作物的遙感估產(chǎn)研究18-20。我國從20世紀80年代開始,首先以小麥為研究對象,進行糧食作物遙感估產(chǎn)的研究。“七五”期間,國家氣象局開展了北方11省市冬小麥長勢監(jiān)測和產(chǎn)量預測研究,江蘇省農(nóng)科院、福建省氣象科學研究所等對相關地區(qū)進行了水稻監(jiān)測和估產(chǎn)。此后數(shù)十年,我國農(nóng)作物遙感估產(chǎn)研究快速發(fā)展,全國不同研究院所對不同農(nóng)作物進行了大面積

6、動態(tài)地長勢監(jiān)測和估產(chǎn),陸續(xù)建立了一系列農(nóng)作物估產(chǎn)模型,精度不斷提高21,主要可以歸納為3類遙感估產(chǎn)模式22:“光譜信息植被指數(shù)長勢信息產(chǎn)量”模式23;“光譜水分與氮素產(chǎn)量”模式24;“光譜信息植被指數(shù)長勢信息生長模型產(chǎn)量”模式25。此外,農(nóng)作物遙感估產(chǎn)中引入了一些新技術和方法,如楊小喚26將灰色理論方法用于小麥的遙感估產(chǎn)中;白銳崢27、劉婷等28研究了基于3s技術的小麥估產(chǎn)方法。筆者基于張家港市20052008年的tm5影像和irs-p6影像資料,采用ndvi值比較區(qū)分法,利用3s技術定量估測了張家港市8鎮(zhèn)1區(qū)20052008年的小麥生產(chǎn)力,建立小麥單產(chǎn)估產(chǎn)模型,同時進行地面小麥生產(chǎn)力統(tǒng)計,并

7、做了精度分析與校正。實現(xiàn)了利用3s技術快速、準確、客觀估測張家港市小麥生產(chǎn)力的目標,可為張家港市將來發(fā)展精細農(nóng)業(yè)和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)管理科學化、定量化,提供理論依據(jù)和新技術創(chuàng)新平臺。1 材料和方法1.1 研究地概況江蘇省張家港市地處北緯31°4332°02,東經(jīng)120°21120°52,位于長江下游南岸,江蘇省東南部,為蘇州市下轄縣級市,也是長江和沿海兩大經(jīng)濟帶交匯處的新興港口工業(yè)城市,2012年戶籍總人口91.02萬。全市總面積998.48 km2,其中,陸地面積785.55 km2。陸地東西最大直線距離44.58 km,南北最大直線距離為33.71 km。

8、北寬南窄,呈倒三角形。地勢低平,土地肥沃。全年平均氣溫16.5 ,歷年平均降水量1 050.5 mm,屬亞熱帶季風氣候。張家港市是蘇州稻麥一年三熟和晚稻、小麥、油菜一年兩熟、小麥、油菜一年兩熟并重的栽培區(qū),其中主要種植的作物包括小麥、水稻、油菜和棉花等29。張家港市下轄8鎮(zhèn)1區(qū),其縣政府位于楊舍鎮(zhèn),同時該鎮(zhèn)也是張家港市區(qū)所在地。1.2 主要技術路線利用3s技術,以農(nóng)業(yè)系統(tǒng)管理工程理論為指導,實現(xiàn)etm信息與modis信息及不同時相“天地”資料的疊加分析?;谵r(nóng)作物遙感綠度值,即歸一化植被指數(shù)ndvi(normalized difference vegetation index)、垂直植被指數(shù)p

9、vi(perpendicular vegetation index)和比值植被指數(shù)rvi(ratio vegetation index),不同生育期產(chǎn)量資料與植被蓋度的相關性,通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的產(chǎn)量趨勢分析,和不同種類的農(nóng)作物識別、分層、播種面積提取方法研究,分析農(nóng)作物生長、遙感動態(tài)監(jiān)測農(nóng)作物長勢。加工與處理空間數(shù)據(jù)和制作圖件,進而在地面調(diào)查統(tǒng)計和遙感資料數(shù)據(jù)信息處理的交互方式下,構建可運行決策支持系統(tǒng)及各類農(nóng)作物單產(chǎn)估測模型,科學準確地、動態(tài)地大面積估測江蘇省張家港市小麥的生產(chǎn)力2-8。 1.3 遙感資料數(shù)據(jù)處理購買張家港市2005年3月23日tm5影像,2005年9月29日irs-p6影像,

10、2006年5月3日irs-p6影像,2006年9月18日tm5影像,2007年1月24日tm5影像,2008年5月2日tm5影像和2008年7月5日tm5影像(購買于中國科學院對地觀測中心)。時間分辨率小于20 d,空間分辨率小于30 m。用erdas8.7軟件將這些遙感信息源數(shù)據(jù)轉化成image格式,以便于erdas識別。為了對遙感影像進行地理校正和投影坐標類型的轉換,我們從張家港市國土資源局獲取2004年、2005年、2006年和2007年的土地利用圖。所有遙感影像及土地利用圖均采用utm-wgs84坐標系。利用了國際上使用較多,發(fā)展較為成熟的6s模型(second simulation

11、of the satellite signal in the solar spectrum)對各時期遙感圖片進行大氣輻射校正。1.4 利用3s技術估測小麥種植面積1.4.1 小麥種植面積提取 本研究基于兩景衛(wèi)星圖片資料逐步疊加,逐步限制,利用監(jiān)督分類法提取小麥種植面積。本研究將土地利用圖和遙感影像圖進行疊加分析,首先除去非農(nóng)業(yè)用地,然后再進行非監(jiān)督分類30,最后根據(jù)實際地面樣帶調(diào)查的解譯標志進行目視解譯,基本可以去除小麥農(nóng)田中的非植被用地。1.4.2 精度驗證 為了確定實際的土地利用狀況,以便驗證遙感估測小麥面積的精度,在小麥的生長期內(nèi),利用張家港市土地利用圖和gps,合理布設若干條樣條,調(diào)查

12、土地利用圖上的農(nóng)田地區(qū),準確地對較大面積的農(nóng)田地塊進行定位,以用作監(jiān)督分類中的訓練樣本、檢測樣本和非監(jiān)督分類中的檢測樣本。1.5 利用3s技術建立小麥單產(chǎn)估測模型1.5.1 小麥單產(chǎn)監(jiān)測樣區(qū)布置 依據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)小麥種植條件、生態(tài)環(huán)境和隨機均勻性,選取面積大小1 hm2的小麥監(jiān)測樣區(qū)22個。利用土地利用圖和gps對樣區(qū)進行準確定位,在小麥成熟時,每個樣區(qū)隨機采集25個采樣點(每點1 m2)對樣地進行單產(chǎn)調(diào)查。當小麥收割后,調(diào)查每塊樣地的實際總產(chǎn)量數(shù)據(jù),用于對實際產(chǎn)量的校正和精度驗證。1.5.2 小麥單產(chǎn)估測模型建立 筆者主要以與小麥產(chǎn)量相關性較好的生長期30的衛(wèi)片資料為基礎,建立關鍵生育期的小麥單產(chǎn)

13、的遙感(植被指數(shù)形式)估測模型。因為利用小麥抽穗期前后的遙感資料建立產(chǎn)量模型精度最高,綜合考慮實際天氣狀況、遙感影像接收情況和張家港市小麥的物候期,本試驗選取最佳的小麥產(chǎn)量估測的時相為3月底5月初。分析遙感資料,提取小麥相應生育期的ndvi和地面實際統(tǒng)計產(chǎn)量,建立地面產(chǎn)量與ndvi間的相關模型。1.5.3 精度分析與校正 對張家港市20052008年小麥單產(chǎn)與ndvi進行相關性分析,進而建立各時期小麥的單產(chǎn)估測模型。將不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的布點數(shù)據(jù)分為兩組,一組用于建立單產(chǎn)估產(chǎn)模型,另一組用于對模型進行驗證。1.6 數(shù)據(jù)處理與分析本試驗遙感資料數(shù)據(jù)用erdas8.7軟件和arcgis9.0軟件提取處理和分

14、析,試驗數(shù)據(jù)用excel2007軟件進行統(tǒng)計處理和圖表制作、spss statistics 17軟件進行統(tǒng)計處理后進行anova單因素多重差異分析,均值差的顯著性水平為0.05。2 結果與分析2.1 利用3s技術估測小麥實際種植面積的結果與分析根據(jù)地面樣線調(diào)查所選定的檢測樣本對最終分類結果精度作進一步分析,結果表明,張家港市2005年小麥耕種面積為1.43萬hm2;2006年小麥耕種面積為1.63萬hm2;2007年小麥耕種面積為2.06萬hm2;2008年小麥耕種面積為2.07萬hm2??傮w上小麥平均分類精度為94%??傮w上,張家港地區(qū)小麥遙感估測面積和地面調(diào)查面積的差異為3.51%,即小麥

15、遙感估測面積與地面統(tǒng)計面積相比為97.6%。對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn),遙感估測面積和地面調(diào)查面積間的差異性表現(xiàn)出了較大的變動,差異較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)達到了30%,如就平均結果來看,面積比率最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為大興鎮(zhèn)和常陰沙,其面積比率分別為34.08%和26.68%。2.2 利用3s技術估測小麥單產(chǎn)的結果與分析其中,估測2005年小麥平均單產(chǎn)為20.5 kg·hm-2;估測2006年小麥平均單產(chǎn)為24.03 kg·hm-2;估測2007年小麥平均單產(chǎn)為20.32 kg·hm-2;估測2008年小麥平均單產(chǎn)為22.81 kg·hm-2。從整個張家港地區(qū)來看,遙感估測單產(chǎn)和地面調(diào)查單

16、產(chǎn)差異小于10%,即估產(chǎn)精度大于90%,其中,2007與2008年小麥差異分別為-7.72%和5.19%。遙感估產(chǎn)小麥平均精度為93.55%,能夠滿足估測所需要的精度。2.3 小麥總產(chǎn)量遙感估測的結果與分析根據(jù)單產(chǎn)估測模型與估測的小麥的種植面積,可以計算出張家港市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的總產(chǎn)情況。表中:a為土地總面積,ay為遙測小麥面積,ad為地面統(tǒng)計小麥面積,myd為遙測小麥單產(chǎn),mdd為地面統(tǒng)計小麥平均單產(chǎn),myz為遙測小麥總產(chǎn),mdz為地面統(tǒng)計小麥總產(chǎn),ar為面積比率,mdr為單產(chǎn)比率,mzr為總產(chǎn)比率。部分計算公式為:面積比率=(遙測面積-地面統(tǒng)計面積)/地面統(tǒng)計面積×100%,單產(chǎn)比率=

17、(遙測單產(chǎn)-地面統(tǒng)計單產(chǎn))/地面統(tǒng)計單產(chǎn)×100%,總產(chǎn)比率=(遙測總產(chǎn)-地面統(tǒng)計總產(chǎn))/地面統(tǒng)計總產(chǎn)×100%。筆者對利用3s技術估測的小麥總產(chǎn)數(shù)據(jù)和張家港市統(tǒng)計局發(fā)布的官方統(tǒng)計資料數(shù)據(jù)作對比與分析研究。2005年遙感估測小麥張家港市總產(chǎn)為65 463 t,差異為1.11%;2006年遙感估測小麥張家港市總產(chǎn)為88 012 t,差異為1.74%;2007年遙感估測小麥張家港市總產(chǎn)為94 334 t,差異為-6.57%。2008年遙感估測小麥張家港市總產(chǎn)為105 881 t,差異為7.66%。但對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn),變異較大,如大興鎮(zhèn),2008年小麥總產(chǎn)比率為49.26%。這表明

18、,利用3s技術進行遙感估測值與地面統(tǒng)計值間差異不大。 小麥的估產(chǎn)存在一定誤差的可能原因是,本研究的小麥單產(chǎn)模型是基于小麥生育期內(nèi)遙感資料信息和地面實際調(diào)查指標間的關聯(lián)性實現(xiàn)的,模型的經(jīng)驗性較強,在張家港市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)和不同年份的適用性不同。此外,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),原標記為農(nóng)田的地塊,當前的可能利用類型有多種,如上半年可能為小麥、油菜、菜地、林地、塑料大棚,甚至是建筑用地,而下半年可能為小麥、棉花、菜地、玉米、大豆、林地、塑料大棚等。2.4 小麥總產(chǎn)量多年變化的趨勢分析3 結 論(1)小麥種植面積的精確估算,會直接影響到小麥產(chǎn)量估測的精度。在研究中,為了區(qū)分不同作物,筆者使用小麥不同時相的遙感圖像,利用反

19、射光譜明顯差異的特點對遙感圖像進行處理。此外,利用了ndvi值比較區(qū)分法將與小麥生育期相近的作物,如油菜等作物類型有效地區(qū)分開來。(2)2005年小麥耕種面積為1.43萬hm2,2006年小麥耕種面積為1.63萬hm2,2007年小麥耕種面積為2.06萬hm2;2008年小麥耕種面積為2.07萬hm2。從整個張家港地區(qū)來看,估測小麥種植面積的精度為97.6%。(3)遙測小麥平均單產(chǎn)2005年為4 612.5 kg·hm-2,2006年為5 407.5 kg·hm-2,2007為4 572 kg·hm-2,2008年為5 116.5 kg·hm-2,從整個

20、張家港地區(qū)來看,遙感估測單產(chǎn)和地面調(diào)查單產(chǎn)差異小于10%,即估產(chǎn)精度大于90%;其中,2007與2008年小麥差異分別為-7.72%和5.19%;遙感估產(chǎn)小麥平均精度為93.55%。(4)基于4年遙感數(shù)據(jù)所獲取的張家港市小麥總產(chǎn)量的變化情況建立模型,可以估測出張家港市城市化發(fā)展對當?shù)匦←湽┬杵胶獾挠绊懖淮螅←溈偖a(chǎn)量仍然呈現(xiàn)上升趨勢,而耕作面積相對比較穩(wěn)定。本研究采用高分辨率影像遙感資料,結合gps輔以土地利用圖對樣區(qū)進行準確定位,并進行估產(chǎn)研究,大大提高小麥生產(chǎn)力遙感估測的精度??傊?,做好農(nóng)作物遙感估產(chǎn)的研究,進一步提高估產(chǎn)精度,對張家港市農(nóng)業(yè)部門制定生產(chǎn)管理決策和糧食的宏觀調(diào)控都具有重要意

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24、15王人潮, 王坷, 沈掌泉, 等. 水稻單產(chǎn)遙感估測建模研究j. 遙感學報, 1998, 2(2): 119-124.16肖乾廣, 周嗣松, 陳維英, 等. 用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)對冬小麥進行估產(chǎn)的試驗j. 環(huán)境遙感, 1986, 1(4): 260-269.17馮偉, 朱艷, 田永超, 等. 基于高光譜遙感的小麥籽粒產(chǎn)量預測模型研究j. 麥類作物學報, 2007, 27(6): 1 076-1 084.18陳述彭. 遙感應用m. 北京: 科學技術出版社, 1990:20-32.19macdonald r b, hall f g. global crop forecastingj. science,

25、 1980, 208(4 445): 670-679.20 陳水森. 基于波譜庫的作物純像元識別與種植面積遙感估算d.北京: 中國科學院, 2005: 12-19.21 李佛琳, 李本遜, 曹衛(wèi)星. 作物遙感估產(chǎn)的現(xiàn)狀及其展望j. 云南農(nóng)業(yè)大學學報, 2005, 20(5): 680-684.22 李衛(wèi)國, 李正金, 申雙和. 小麥遙感估產(chǎn)研究現(xiàn)狀及趨勢分析j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2009 (2): 6-7.23 任建強,陳仲新,唐華俊.基于modis-ndvi的區(qū)域冬小麥遙感估產(chǎn)以山東省濟寧市為例j.應用生態(tài)學報, 2006, 17(12):2 371-2 375.24 馮偉,朱艷,田永超,等

26、.基于高光譜遙感的小麥籽粒產(chǎn)量預測模型研究j.麥類作物學報,2007,27(6):1 076-1 084.25 李衛(wèi)國,王紀華,趙春江,等.基于遙感信息和產(chǎn)量形成過程的小麥估產(chǎn)模型j.麥類作物學報,2007,27(5):904-907.26 楊小喚. 冬小麥遙感估產(chǎn)的灰色理論方法探討j. 遙感技術與研究, 1991, 6(1): 2-8.27 白銳崢. 3s系統(tǒng)支持下的山西省冬小麥估產(chǎn)方法研究j. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2002, 23(2): 54-56.28 劉婷, 任銀玲, 楊春華. ”3s”技術在河南省冬小麥遙感估產(chǎn)中的應用研究j. 河南科學, 2001, 19(4): 429-432

27、.29 張家港市史志辦. 張家港年鑒19912007m. 北京: 中國文獻出版社.30 李石華, 王金亮, 畢艷, 等. 遙感圖像分類方法研究綜述j. 國土資源遙感, 2005(2): 1-6. 小麥的估產(chǎn)存在一定誤差的可能原因是,本研究的小麥單產(chǎn)模型是基于小麥生育期內(nèi)遙感資料信息和地面實際調(diào)查指標間的關聯(lián)性實現(xiàn)的,模型的經(jīng)驗性較強,在張家港市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)和不同年份的適用性不同。此外,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),原標記為農(nóng)田的地塊,當前的可能利用類型有多種,如上半年可能為小麥、油菜、菜地、林地、塑料大棚,甚至是建筑用地,而下半年可能為小麥、棉花、菜地、玉米、大豆、林地、塑料大棚等。2.4 小麥總產(chǎn)量多年變化的趨勢

28、分析3 結 論(1)小麥種植面積的精確估算,會直接影響到小麥產(chǎn)量估測的精度。在研究中,為了區(qū)分不同作物,筆者使用小麥不同時相的遙感圖像,利用反射光譜明顯差異的特點對遙感圖像進行處理。此外,利用了ndvi值比較區(qū)分法將與小麥生育期相近的作物,如油菜等作物類型有效地區(qū)分開來。(2)2005年小麥耕種面積為1.43萬hm2,2006年小麥耕種面積為1.63萬hm2,2007年小麥耕種面積為2.06萬hm2;2008年小麥耕種面積為2.07萬hm2。從整個張家港地區(qū)來看,估測小麥種植面積的精度為97.6%。(3)遙測小麥平均單產(chǎn)2005年為4 612.5 kg·hm-2,2006年為5 40

29、7.5 kg·hm-2,2007為4 572 kg·hm-2,2008年為5 116.5 kg·hm-2,從整個張家港地區(qū)來看,遙感估測單產(chǎn)和地面調(diào)查單產(chǎn)差異小于10%,即估產(chǎn)精度大于90%;其中,2007與2008年小麥差異分別為-7.72%和5.19%;遙感估產(chǎn)小麥平均精度為93.55%。(4)基于4年遙感數(shù)據(jù)所獲取的張家港市小麥總產(chǎn)量的變化情況建立模型,可以估測出張家港市城市化發(fā)展對當?shù)匦←湽┬杵胶獾挠绊懖淮?,小麥總產(chǎn)量仍然呈現(xiàn)上升趨勢,而耕作面積相對比較穩(wěn)定。本研究采用高分辨率影像遙感資料,結合gps輔以土地利用圖對樣區(qū)進行準確定位,并進行估產(chǎn)研究,大大提

30、高小麥生產(chǎn)力遙感估測的精度??傊?,做好農(nóng)作物遙感估產(chǎn)的研究,進一步提高估產(chǎn)精度,對張家港市農(nóng)業(yè)部門制定生產(chǎn)管理決策和糧食的宏觀調(diào)控都具有重要意義。參考文獻:1 干曉宇, 周波, 李建龍, 等. 張家港市不同城市化階段的城市景觀格局響應及驅動力分析j.安徽農(nóng)業(yè)科學, 2011, 39(33): 20 641-20 645.2 國土資源部遙感中心.第二次全國土地調(diào)查總體方案r. 北京:國土資源部遙感中心, 2007:1-8.3 全斌, 楊肖琪, 劉紹鴻, 等. 漳州市土地覆被變化的遙感動態(tài)監(jiān)測及驅動力分析j. 水土保持研究, 2005, 12(3): 154-157.4李述, 劉勇. 基于多特征的

31、遙感影像土地利用/覆蓋分類:以騰格里沙漠東南邊緣地區(qū)為例j. 遙感技術與應用, 2006, 21(2): 154-158.5張寶雷, 宋孟強, 周萬村. gis支持下三峽庫區(qū)主要地類自動分類方法研究j. 遙感技術與應用, 2006, 21(1): 71-76.6 韓春建, 吳克寧, 馮新偉, 等. 基于“3s”技術的縣級土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查j. 中國農(nóng)學通報, 2006, 22(8): 560-564.7位欣, 陳翠芳, 陳華. 城市土地利用變化及其驅動力分析j. 資源環(huán)境與工程, 2006, 20(4) :482-486.8張海龍, 蔣建軍, 解修平, 等. 近25年來西安地區(qū)土地利用變化及

32、驅動力研究j. 資源科學, 2006, 28(4): 71-77.9 何丹, 刁承泰. 重慶江津市土地利用變化及社會驅動力分析j. 水土保持研究, 2006, 13(2): 24-26,41.10 粟正剛, 陳金泉, 郭世珠. 贛州市章貢區(qū)土地利用數(shù)據(jù)庫建設j. 江西測繪, 2006 (3): 4-5,9.11 劉海啟. 美國農(nóng)業(yè)遙感技術應用現(xiàn)狀簡介j. 國土資源遙感, 1997 (3): 56-60.12許文波, 田亦陳. 作物種植面積遙感提取方法的研究進展j. 云南農(nóng)業(yè)大學學報, 2005, 20(1): 94-98.13馮美臣, 楊武德. 小麥遙感估產(chǎn)研究進展與發(fā)展趨勢j. 作物研究,

33、2005 (4): 251-254.14 王振中. 3s技術集成及其在土地管理中的應用j. 測繪科學, 2005, 30(4): 62-64.15王人潮, 王坷, 沈掌泉, 等. 水稻單產(chǎn)遙感估測建模研究j. 遙感學報, 1998, 2(2): 119-124.16肖乾廣, 周嗣松, 陳維英, 等. 用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)對冬小麥進行估產(chǎn)的試驗j. 環(huán)境遙感, 1986, 1(4): 260-269.17馮偉, 朱艷, 田永超, 等. 基于高光譜遙感的小麥籽粒產(chǎn)量預測模型研究j. 麥類作物學報, 2007, 27(6): 1 076-1 084.18陳述彭. 遙感應用m. 北京: 科學技術出版社, 1

34、990:20-32.19macdonald r b, hall f g. global crop forecastingj. science, 1980, 208(4 445): 670-679.20 陳水森. 基于波譜庫的作物純像元識別與種植面積遙感估算d.北京: 中國科學院, 2005: 12-19.21 李佛琳, 李本遜, 曹衛(wèi)星. 作物遙感估產(chǎn)的現(xiàn)狀及其展望j. 云南農(nóng)業(yè)大學學報, 2005, 20(5): 680-684.22 李衛(wèi)國, 李正金, 申雙和. 小麥遙感估產(chǎn)研究現(xiàn)狀及趨勢分析j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2009 (2): 6-7.23 任建強,陳仲新,唐華俊.基于modis-n

35、dvi的區(qū)域冬小麥遙感估產(chǎn)以山東省濟寧市為例j.應用生態(tài)學報, 2006, 17(12):2 371-2 375.24 馮偉,朱艷,田永超,等.基于高光譜遙感的小麥籽粒產(chǎn)量預測模型研究j.麥類作物學報,2007,27(6):1 076-1 084.25 李衛(wèi)國,王紀華,趙春江,等.基于遙感信息和產(chǎn)量形成過程的小麥估產(chǎn)模型j.麥類作物學報,2007,27(5):904-907.26 楊小喚. 冬小麥遙感估產(chǎn)的灰色理論方法探討j. 遙感技術與研究, 1991, 6(1): 2-8.27 白銳崢. 3s系統(tǒng)支持下的山西省冬小麥估產(chǎn)方法研究j. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2002, 23(2): 54-5

36、6.28 劉婷, 任銀玲, 楊春華. ”3s”技術在河南省冬小麥遙感估產(chǎn)中的應用研究j. 河南科學, 2001, 19(4): 429-432.29 張家港市史志辦. 張家港年鑒19912007m. 北京: 中國文獻出版社.30 李石華, 王金亮, 畢艷, 等. 遙感圖像分類方法研究綜述j. 國土資源遙感, 2005(2): 1-6. 小麥的估產(chǎn)存在一定誤差的可能原因是,本研究的小麥單產(chǎn)模型是基于小麥生育期內(nèi)遙感資料信息和地面實際調(diào)查指標間的關聯(lián)性實現(xiàn)的,模型的經(jīng)驗性較強,在張家港市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)和不同年份的適用性不同。此外,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),原標記為農(nóng)田的地塊,當前的可能利用類型有多種,如上半年可能為小

37、麥、油菜、菜地、林地、塑料大棚,甚至是建筑用地,而下半年可能為小麥、棉花、菜地、玉米、大豆、林地、塑料大棚等。2.4 小麥總產(chǎn)量多年變化的趨勢分析3 結 論(1)小麥種植面積的精確估算,會直接影響到小麥產(chǎn)量估測的精度。在研究中,為了區(qū)分不同作物,筆者使用小麥不同時相的遙感圖像,利用反射光譜明顯差異的特點對遙感圖像進行處理。此外,利用了ndvi值比較區(qū)分法將與小麥生育期相近的作物,如油菜等作物類型有效地區(qū)分開來。(2)2005年小麥耕種面積為1.43萬hm2,2006年小麥耕種面積為1.63萬hm2,2007年小麥耕種面積為2.06萬hm2;2008年小麥耕種面積為2.07萬hm2。從整個張家港

38、地區(qū)來看,估測小麥種植面積的精度為97.6%。(3)遙測小麥平均單產(chǎn)2005年為4 612.5 kg·hm-2,2006年為5 407.5 kg·hm-2,2007為4 572 kg·hm-2,2008年為5 116.5 kg·hm-2,從整個張家港地區(qū)來看,遙感估測單產(chǎn)和地面調(diào)查單產(chǎn)差異小于10%,即估產(chǎn)精度大于90%;其中,2007與2008年小麥差異分別為-7.72%和5.19%;遙感估產(chǎn)小麥平均精度為93.55%。(4)基于4年遙感數(shù)據(jù)所獲取的張家港市小麥總產(chǎn)量的變化情況建立模型,可以估測出張家港市城市化發(fā)展對當?shù)匦←湽┬杵胶獾挠绊懖淮?,小麥總產(chǎn)

39、量仍然呈現(xiàn)上升趨勢,而耕作面積相對比較穩(wěn)定。本研究采用高分辨率影像遙感資料,結合gps輔以土地利用圖對樣區(qū)進行準確定位,并進行估產(chǎn)研究,大大提高小麥生產(chǎn)力遙感估測的精度。總之,做好農(nóng)作物遙感估產(chǎn)的研究,進一步提高估產(chǎn)精度,對張家港市農(nóng)業(yè)部門制定生產(chǎn)管理決策和糧食的宏觀調(diào)控都具有重要意義。參考文獻:1 干曉宇, 周波, 李建龍, 等. 張家港市不同城市化階段的城市景觀格局響應及驅動力分析j.安徽農(nóng)業(yè)科學, 2011, 39(33): 20 641-20 645.2 國土資源部遙感中心.第二次全國土地調(diào)查總體方案r. 北京:國土資源部遙感中心, 2007:1-8.3 全斌, 楊肖琪, 劉紹鴻, 等

40、. 漳州市土地覆被變化的遙感動態(tài)監(jiān)測及驅動力分析j. 水土保持研究, 2005, 12(3): 154-157.4李述, 劉勇. 基于多特征的遙感影像土地利用/覆蓋分類:以騰格里沙漠東南邊緣地區(qū)為例j. 遙感技術與應用, 2006, 21(2): 154-158.5張寶雷, 宋孟強, 周萬村. gis支持下三峽庫區(qū)主要地類自動分類方法研究j. 遙感技術與應用, 2006, 21(1): 71-76.6 韓春建, 吳克寧, 馮新偉, 等. 基于“3s”技術的縣級土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查j. 中國農(nóng)學通報, 2006, 22(8): 560-564.7位欣, 陳翠芳, 陳華. 城市土地利用變化及其驅動力分析j. 資源環(huán)境與工程, 2006, 20(4) :482-486.8張海龍, 蔣建軍, 解修平, 等. 近25年來西安地區(qū)土地利用變化及驅動力研究j. 資源科學, 2006, 28(4): 71-77.9 何

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