基于Sentinel-2影像的河套灌区作物种植结构提取

作物识别是提取作物种植结构的基础,利用遥感技术对作物进行监测识别,对优化生产布局、调整农业生产模式有着重要意义。文中选取河套灌区杭锦后旗为研究区域,基于2019年覆盖生长周期的Sentinel-2号卫星影像数据,构建NDVI时间序列数据集,利用Savitzky-Golay(S-G)滤波对NDVI时间序列数据集进行平滑,分析不同作物不同发育期的光谱曲线特征,计算各主要作物识别关键期的光谱阈值,构建基于决策树分层分类的农作物种植面积提取模型,并用验证样本对分类结果进行精度验证。结果表明:利用整个生育期内的NDVI最大合成影像确定植被地表覆盖,NDVI曲线变化区别林地与耕地,逐层提取地物,简便易行;采用S-G滤波重构高质量的NDVI时间序列曲线,研究证明重构后曲线更加平滑符合作物生长趋势;基于Sentinel-2号遥感数据和整个生育期NDVI时序数据,构建分层分类决策树模型,作物分类总体精度达92.1%,Kapppa系数精度达0.857。本研究采用的方法满足遥感观测应用化需求,也为县级区域农作物分类提供重要参考价值。     

1980-2015年宁夏农作物种植结构时空变化特征分析

以1980-2015年宁夏农业统计资料为数据源,运用数理统计和GIS空间分析方法,分析了宁夏农作物种植结构的时空变化特征。结果表明:1)36年来宁夏农作物总种植面积增长显著,但粮食作物种植面积增长不明显。其中小麦种植面积呈快速降低趋势,玉米、薯类、蔬果等作物种植面积均呈快速增长趋势。2)宁夏主要农作物在空间分布上具有明显的地域特点。水稻主要分布在引黄灌溉区且种植比例和空间分布变化不明显;随着玉米种植比例和种植范围的迅速扩张,小麦的种植比例和分布区域明显缩小;薯类作物主要分布于宁夏南部山区,随着种植结构调整,逐步扩展到中部干旱区;蔬果类作物种植比例和分布区域扩张最为迅速。3)宁夏农作物种植结构类型逐渐从单一型向多元组合型发展,种植结构类型更加丰富,布局更加合理。     

襄樊市植保专业机防的现状与对策

襄樊市地处鄂西北,版图面积1．97万km^2,全市现有耕地41．46万hm^2,其中水田20．55万hm^2,旱地20．91万hm^2,常年复种面积73．33万hm^2,主要种植农作物有水稻、小麦、棉花、玉米、油菜、蔬菜、果树等,其中粮食作物常年种植面积50万hm^2,农作物各种病、虫、鼠、草等有害生物常年发生面积200万hm^2次左右。     

虫情测报灯在测报中的应用

大冶市位于鄂东南,气候温和,雨量充沛,适合多种农作物生长。常年种植的主要农作物有水稻、小麦、油菜、玉米、红薯等。近年来,随着种植业结构调整,农作物布局有很大变动,大豆、芝麻、高粱、瓜类、葡萄、甘蔗、中药材、蔬菜等作物的种植面积迅速扩大;小麦、苎麻等作物的种植面积缩小;棉花、茶叶     

基于分类回归树分析的棉花种植面积提取——以库、新、沙三县为例

以研究区2012年的HJ卫星CCD影像为数据源,通过物候历和主要农作物的光谱特征分析,确定棉花识别最佳时相。采用分类回归树分析（CART）的决策树方法提取棉花种植面积信息,并以农田实地调查样点和统计数据为参考对提取的棉花种植面积结果进行评价。结果表明,基于HJ-CCD数据,使用CART算法的决策树可以较好地提取棉花覆盖信息,最终提取的棉花种植面积总量精度为94．29％,位置精度为88．57％;本研究采用的决策树方法,操作方便、容易实现,分类结果较为实际,基本满足棉花种植面积遥感监测的需求,可对棉花种植面积估算和种植结构分析提供一定的参考。     

襄樊市秋季作物除草剂药害发生特点与原因分析

襄樊市秋季作物主要以玉米、花生、芝麻、大豆、棉花和水稻为主,2004年春夏播作物种植面积分别为：中稻15．47万hm^2、玉米4．5万hm^2、大豆1．13万hm^2、棉花4．44万hm^2、花生4．79万hm^2、芝麻0．27万hm^2。近入6月份以后,随着秋季作物的出苗、生长,作物受除草剂药害情况日趋严重。据各地群众反应和襄樊市植保站实地调查,仅6月份,鄂北岗受害面积近1万hm^2。如此严重的作物受害情况在襄樊市农业种植过程中实属罕见。     

利用MODIS-NDVI数据提取新疆棉花播种面积信息及长势监测方法研究

利用MODIS-NDVI数据,以新疆棉花为例,探讨基于遥感影像全覆盖的大尺度农作物遥感综合自动识别及长势监测的技术方法.通过分析新疆地区棉花作物的种植结构、物候历特征及其生物学特性和时序NDVI曲线特征,确定棉花信息提取的NDVI阈值,建立棉花面积提取模型,并最终获取了2009年中国农情遥感监测中新疆棉花作物长势监测所...     

基于多时相影像的棉花种植信息提取方法研究

为实现区域棉花种植面积信息的快速监测,利用2014年新疆奎屯市农七7师125团棉花不同生育期内2期关键期HJ-CCD数据影像,分别运用支持向量机(SVM)的分层监督分类法和专家知识决策树(CART)分类法,基于研究区棉花与其他作物物候和光谱差异提取棉花种植面积和位置,并对两种方法的分类结果进行分析。结果发现:1监督分类法与专家决策树分类法都能有效的提取棉花的面积,棉花总面积精度达96%以上,位置精度达82%以上,专家决策树分类更优一些。2相对而言,基于专家决策树法相对简单,分类精度高,分类位置精度较好。采用环境小卫星影像结合野外调查,在提取棉花种植面积方面有着覆盖面积大、观测周期短的综合优势,而决策树分类法提取棉花面积简单有效。由此可建立一种适用于棉花信息监测系统平台,方便快捷的提取作物种植面积,为棉花长势的研究和病虫害发生区域的确定提供了技术支持。     

疏勒河双塔灌区农业种植结构调整优化研究

基于双塔灌区灌溉用水供应量、农作物种植面积、作物类型、作物用水定额等资料,建立线性规划模型,研究在不对社会和生态环境产生负面影响的前提下,当地农作物种植结构将如何调整,以实现经济效益最大化.结果表明:在现有种植总面积不发生明显变化的基础上,粮食作物种植面积应适当增加,使小麦占农作物总种植面积的9.1％,玉米占4.3％;经济作物中,应大幅度增加棉花的种植面积,减小油料、蔬菜、瓜类的种植面积,使油料、蔬菜和瓜类种植面积所占的比例分别为0、1.0％和4.8％;若按规划进行种植结构调整,当地农作物总产值将增加0.18倍.     

近20年河湟谷地粮食作物种植结构对气候变化的响应

近百年来北半球的显著增温,已经对农业生产的产量、熟制和种植结构等产生深刻影响。本研究通过河湟谷地农户对气候变化的感知和主要粮食作物种植结构面积的调查,并运用快速聚类方法进行分析表明:近20年河湟谷地主要粮食作物播种面积比例结构变化显著,薯类种植面积大范围增加,小麦种植面积快速下降,其种植范围在地域空间上向东退缩,玉米播种面积增加显著,并向西部和高海拔地区扩展。河湟谷地主要粮食作物种植结构由小麦-薯类作物,逐渐向玉米-薯类-小麦等多样化、喜温作物方向发展。     

基于遥感影像的县域冬小麦种植信息提取

冬小麦是陕西省关中地区重要的粮食作物。本研究以陕西省武功县为例,使用Landsat8 OLI影像作为数据源,综合使用NDVI阈值分割和决策树分类技术提取了武功县2017年冬小麦种植区域,并对各乡镇冬小麦种植面积和空间分布信息进行统计分析。结果表明：（1）在本研究区,冬小麦越冬期结合油菜开花期是利用遥感影像提取冬小麦种植信息的最佳时期组合;（2）运用NDVI阈值分割法结合决策树分类从OLI影像提取冬小麦种植面积的精度达到93%以上;（3）武功县2017年冬小麦种植面积为21 181.97 hm²,下辖各乡镇中长宁和贞元两镇冬小麦种植面积较大,分别占总面积的24%和19%;在县域尺度上,使用遥感技术提取的冬小麦种植面积和空间分布信息是准确可靠的。     

天水种植业结构优化配置研究

分析天水农业种植现状及气候变化特征,建立农作物种植结构优化模型,设计建立农作物种植结构调整方案。依据调整方案,在粮食作物中,渭北区、关山区马铃薯种植比例提高较大,较规划前分别提高了15.6%和40.7%,河谷区提高8.7%;经济作物中,渭北区中药材增幅较大,为45.7%,河谷区、关山区油料作物增幅较大,河谷区冬油菜增加47.5%,关山区胡麻增加22.7%;其它作物中,辣椒干在渭北区增幅较大,为28.6%,蔬菜、瓜果在河谷区增幅较大,分别为61%和28.6%;林果类中,渭北区桃、杏增幅较大,为24.1%和33.3%,河谷区葡萄增幅40%,关山区杏增加12.5%。主要作物总产值将在现状基础上增加10%。     

Plant classification for weed detection using hyperspectral imaging with wavelet analysis

The goal of this study is to develop a new weed detection method that can be applied for automatic mechanical weed control. For successful weed detection, plants must be classified into crops and weeds according to their species. In this study, we employed a portable hyperspectral imaging system. The hyperspectral camera can capture landscape images that include crops, weeds, and the soil surface, and can provide more extensive information than conventional red, green, and blue (RGB) images. Although RGB images consist of red, green, and blue wavebands, the obtained hyperspectral images consist of 240 wavebands of spectral information. Hyperspectral imaging is expected to provide powerful technology for agricultural sensing. In the initial step of this study, the image pixels of the plants (crop or weeds) were segmented from the background soil surface using Euclidean distance as the discriminant function. In the next step, the image pixels of the crop (sugarbeet) and weeds (four species) were classified using the difference in the spectral characteristics of the plant species. In this process, classification variables were generated using wavelet transformation for data compression, noise reduction, and feature extraction, and then stepwise linear discriminant analysis was applied. The validation results indicate that the developed classification method has potential for practical use.     

基于Google Earth Engine平台的关中冬小麦面积时空变化监测

以关中地区为研究区,基于Google Earth Engine(GEE)平台,根据冬小麦生育期内归一化植被指数(NDVI)时序曲线和物候特征,采用NDVI重构增幅算法和光谱突变斜率,构建了关中地区冬小麦提取模型并实现了冬小麦种植面积的提取。用农业统计面积验证提取结果表明:在市级和县级尺度上,决定系数R~2分别为0.82和0.62,一致性指标d分别为0.95和0.84,提取结果与实地调查数据的空间一致性精度为93.4%。结果显示:关中地区冬小麦主要分布在中部关中平原,冬小麦种植面积在2011—2017年呈下降趋势,减少了83.22×10~3 hm~2(8.47%)。综合考虑冬小麦NDVI时序曲线的"峰""谷"特征,具有一定的普适性,可为大面积连续年份冬小麦种植面积时空监测提供参考。     

天山北坡气候因子对植被影响的空间分异性研究

天山北坡经济带作物品种多且品种间差异大,气候变化对区域作物结构布局的影响研究对新疆农牧业生产具有积极的指导作用。文中利用2002～2007年天山北坡生长季逐月MODIS归一化植被指数（ND-VI）数字影像,计算了NDVI动态变化与气温、降水变化的相关关系,分析了NDVI变化的区域分异规律,探讨了气温、降水对植被NDVI...     

基于温度植被干旱指数的松辽平原干旱时空特征

利用MODIS产品数据,采用[WTBX]TVDI[WTBZ]方法,分析基于生态地理区的松辽平原干旱时空分布变化特征,探讨不同土地利用类型与干旱程度关系,结果显示：利用[WTBX]TVDI[WTBZ]获取干旱情况与实际相符合,是进行干旱监测一种有效手段。反演结果与郑度等对此区域生态地理区划分一致：干旱年际变化差异较大,分布差异明显, 2009年干旱分布面积最广,而2004年干旱面积最小;从干旱统计来看,2005年比2004年更湿润。研究区总体呈湿润趋势,湿润面积占总面积的84.95%,主要集中在耕地、林地和草地。水体类型不能利用[WTBX]TVDI[WTBZ]方法进行干旱监测。     

Evaluating agricultural water-use efficiency based on water footprint of crop values: a case study in Xinjiang of China

Efficient agricultural water use is crucial for food safety and water conservation on a global scale. To quantitatively investigate the agricultural water-use efficiency in regions exhibiting the complex agricultural structure, this study developed an indicator named water footprint of crop values (WFV) that is based on the water footprint of crop production. Defined as the water volume used to produce a unit price of crop (m³/CNY), the new indicator makes it feasible to directly compare the water footprint of different crops from an economic perspective, so as to comprehensively evaluate the water-use efficiency under the complex planting structure. On the basis of WFV, the study further proposed an indicator of structural water-use coefficient (SWUC), which is represented by the ratio of water-use efficiency for a given planting structure to the water efficiency for a reference crop and can quantitatively describe the impact of planting structure on agricultural water efficiency. Then, a case study was implemented in Xinjiang Uygur Autonomous Region of China. The temporal and spatial variations of WFV were assessed for the planting industries in 14 prefectures and cities of Xinjiang between 1991 and 2015. In addition, contribution rate analysis of WFV for different prefectures and cities was conducted to evaluate the variations of WFV caused by different influencing factors: agricultural input, climatic factors, and planting structure. Results from these analyses indicated first that the average WFV of planting industries in Xinjiang significantly decreased from 0.293 m³/CNY in 1991 to 0.153 m³/CNY in 2015, corresponding to an average annual change rate of -3.532%. WFV in 13 prefectures and cities (with the exception of Karamay) has declined significantly during the period of 1991-2015, indicating that agricultural water-use efficient has effectively improved. Second, the average SWUC in Xinjiang decreased from 1.17 to 1.08 m³/CNY in the 1990s, and then declined to 1.00 m³/CNY in 2011-2015. The value of SWUC was highly consistent with the relative value of WFV in most prefectures and cities, showing that planting structure is one of the primary factors affecting regional agricultural water-use efficiency. Third, the contribution rate of WFV variations from human factors including agricultural input and planting structure was much more significant than that from climatic factors. However, the distribution of agricultural input and the adjustment of planting structure significantly differed among prefectures and cities, suggesting regional imbalances of agricultural development. This study indicated the feasibility and effectiveness of controlling agricultural water use through increasing technical input and rational selection of crops in the face of impending climate change. Specifically, we concluded that, the rational application of chemical fertilizers, the development of the fruit industry, and the strict restriction of the cotton industry should be implemented to improve the agricultural water-use efficiency in Xinjiang.