基于高分一号16m影像的美国大豆种植面积抽样调查

为了试验中国自主发射的高分一号卫星16 m影像在抽样调查美国大豆面积的有效性问题,解决目前中国农业遥感调查主要依靠国外数据源的问题。在95%置信水平和误差5%的要求下,首先设计了2013年模拟抽样试验(6种抽样比),以抽样框中大豆面积为分层指标,将抽样单元划分为6层,以总体相对误差和变异系数为抽样效率评价指标,试验确定理论最小抽比为1.8%。然后设计了2014年抽样试验,采用和2013年抽样试验相同的方法,不同是遥感样本为高分一号16 m影像(抽样比4.8%),抽样结果与美国农业部统计数据对比的误差为5.1%。结果表明:在美国大豆的生长季节内,高分一号16 m影像具有保证美国大豆面积抽样调查的覆盖能力。该试验可为作物面积空间抽样调查方案设计提供参考。     

抽样方式对评价小麦种质资源遗传多样性统计数的影响

摘要：以中国、澳大利亚、墨西哥、俄罗斯、荷兰和智利6个国家的733份小麦种质资源为总体,以每个国家为一个亚区,设置19种抽样方式,研究了不同抽样方式对性状平均值、变异系数和多样性指数的影响。结果表明,在均衡抽样条件下,当样本容量小于60时,样本容量大小对性状的平均值和变异系数无显著影响,但对多样性指数值具有显著影响;当样本容量大于120时,样本容量大小对性状的平均值、变异系数和多样性指数均无显著影响。在非均衡抽样条件下,当样本容量大于150时,增加样本容量可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当样本容量在90-150之间时,缩小各亚区材料数量差异比例可有效减少非均衡抽样对变异系数和多样性指数的影响;当各亚区所取材料最小数量多于20时,可有效降低非均衡抽样对平均值、变异系数和多样性指数的影响。增加性状变异较大亚区内的资源取样数量可提高统计数的准确度。     

不同铵硝比的氮素营养对菠菜产量和可溶性草酸含量的影响

【目的】采用水培试验,研究了不同铵硝比的氮素营养对菠菜产量和可溶性草酸含量的影响。【方法】用5种不同铵硝比的氮素营养处理菠菜幼苗,36d后采集样本,观察不同铵硝比的氮素营养对菠菜产量和草酸含量的影响。【结果】（1）从铵硝比100:0到0:100,随着营养液中硝态氮比例的增加,菠菜地上部鲜重不断增加,铵硝比为0:100时,菠菜的产量最高,地上部单株鲜重平均值为6.2g,分别是铵硝比为25:75和100:0处理的1.2倍和5.9倍;（2）随着铵硝比的降低,菠菜茎叶中可溶态草酸的含量是逐渐降低的,在铵硝比为25:75时,菠菜茎叶中草酸含量最低,之后又呈现上升趋势。营养液中硝态氮占全氮的百分数和菠菜茎叶中可溶态草酸含量之间呈现出显著的二次曲线相关。【结论】铵硝比越低,菠菜产量越高;铵硝比为25:75时,菠菜茎叶中草酸含量最低     

湖南省棉籽中重金属污染调查及评价

【目的】通过调查与评价湖南省棉籽中重金属污染水平,为保障棉花产品的质量安全以及探讨替代种植的可行性提供数据支撑。【方法】采集了湖南省所辖6个县区56个代表性的棉籽样品,测定棉籽中镉、铅、铜、铬、汞及砷的含量。采用污染指数法、相关性分析及聚类分析法评价湖南省六县(区)棉籽样品的重金属污染状况和分布特征。【结果】君山区、安乡县、南县、望城区及鼎城区棉籽样本重金属含量均处在安全水平,综合污染指数变化范围为0.366 5~0.577 0;仅衡阳县镉单项污染指数相对偏高,综合污染指数(0.801 6)相比其他地区略高,存在一定的安全隐患。【结论】湖南棉籽样本中重金属镉、铅、铜、铬、汞及砷的污染状况总体尚好,在重金属污染土地上用棉花替代粮食作物种植是可行的。     

珍稀植物细枝岩黄耆自适应群团抽样的比较研究

对于稀少、群团状总体的调查,自适应群团抽样（adaptive cluster sampling,简称ACS）被认为是一种有效的抽样方法。针对中国西部森林植被的集聚、稀少的分布特征,以乌兰布和沙漠边缘地区细枝岩黄耆株数密度为研究对象,进行6种抽样方法（简单放回随机抽样、简单不放回随机抽样、最初样本放回基于修正Hansen-Hurwitz估计量的ACS、最初样本不放回基于修正Hansen-Hurwitz估计量的ACS、最初样本放回基于修正Horvitz-Thompson估计量的ACS和最初样本不放回基于修正Horvitz-Thompson估计量的ACS）的重复抽样模拟试验,并对模拟试验的结果进行了比较和分析,指出最初样本不放回基于Horvitz-Thompson估计量的自适应群团抽样的效果最佳,其均值估计相对误差为0.037%,均值方差估计为0.03571。研究结果有助于提高稀少、群团状森林资源的清查的精度和效率。     

农作物三种基本抽样调查方法的比较

采用随机抽样法、顺序抽样法、典型抽样法时芝麻试验地出苗率进行调查，各用工时20h、6h、4h，其出苗率分别为53．8％、53．8％、71．3％。结果表明。典型抽样调查比随机抽样调查、顺序抽样调查出苗率高17．5个百分点，差异这极显著水平，工时分别为随机抽样调查、顺序抽样调查的20．0％．66．7％。其精度典型抽样法最高为81．0％。随机抽样法次之为67．5％，顺序抽样法最低为49．1％。对农作物抽样调查，当总体为正态分布时，适宜采用随机抽样；当总体中群体内差异明显、样拳容量较小时，可选用典型抽样；抽样单位在总体内较均匀分布时，则采用顺序抽样较为合适。     

基于GF-1卫星遥感数据识别京津冀冬小麦面积

省级尺度冬小麦面积的精准获取技术是农作物面积遥感监测研究的主要内容之一。为了获取省级尺度的冬小麦种植面积, 该文以北京市(京)、天津市(津)和河北省(冀) 3个省域范围为例, 以国家标准地形图分幅为分类的图幅单元, 利用国产GF-1/WFV数据, 构建冬小麦面积指数, 实现了省级尺度冬小麦面积的识别。本文以冬小麦全部9个月生育期的984景影像作为数据源, 依次经过数据预处理、标准图幅单元的NDVI合成、样本点选择、冬小麦面积指数构建、冬小麦作物类型确认、省域范围制图及精度验证等步骤完成研究区域内冬小麦面积的提取。采用区域网平差和6S大气校正算法对数据源预处理, 以中国1︰10万标准地形图分幅为分类图幅单元构建冬小麦面积指数, 将冬小麦面积指数按照1%的比例等分, 并将面积指数从0到100%分割为101个提取节点, 将提取节点的NDVI值依次与类型确认样本比较, 精度最高的则确认为冬小麦面积提取阈值, 同时将该阈值应用于图幅单元内冬小麦面积指数影像, 获取冬小麦种植分布。最后冬小麦面积识别的精度表明, 以标准地图分幅作为计算单元, 在GF-1影像基础上, 利用冬小麦面积指数能够显著提高冬小麦与其他地物类型的波谱差异, 且冬小麦的总体识别精度达到89.6%, 用户精度达到89.8%, 制图精度96.5%, Kappa系数0.72。在典型区域, 本文算法与监督分类算法精度结果较为一致, 除制图精度相差4.77%外, 总体精度与用户精度差都在1.00%以内, 说明本文算法具有精度高、运行效率高、分类单元识别结果一致性强的特点, 能够满足省级尺度农情遥感业务监测的需要。     

基于几何语义知识的冬小麦自动分类

【研究目的】为了实现遥感影像的作物自动分类，并探索空间信息在分类中作用，【方法】本文提出结合光谱和空间信息的作物分类方法。首先，借助光谱信息实现地物初始分割，然后以目标作物历史空间分布为语义约束，根据隶属度提取目标作物。最后，在多时相遥感影像条件下，以冬小麦为目标作物进行了方法的验证，【结果】结果显示，本文方法可实现冬小麦自动提取与识别，总体精度为95.33%，Kappa系数为0.90，可满足农情监测的实际需求。另外，在单时相遥感影像条件下，本文结合几何语义知识的作物分类精度也达到了较高水平。【结论】相对于遥感影像单一光谱信息的分类方法，本文方法利用了作物空间信息，不仅能满足精度要求，还实现了分类的自动化，对工程化应用具有一定的参考价值。     

中国农业洪涝灾害时空格局分析

【目的】为了弄清中国大陆区域水灾空间分布规律，【方法】基于1998—2017年农作物水灾面积统计数据，采用多年平均、标准差和聚类分析等方法对31个省级行政区农业水灾空间分布及动态变化规律进行研究。【结果】结果表明中国水灾在空间分布和时间分布上均表现出一定的规律性，在水灾空间分布上，水灾受灾面积较大的区域主要集中在中国东北、华东和华南区域，该区域也是中国的农业主产区，受灾面积较大的省份呈点状分布；在水灾时间分布上，水灾发生呈现出常年总体稳定、个别年份水灾异常严重的特点；最后通过地理区尺度的聚类分析，对全国进行了水灾分区。【结论】基于历史统计数据，获得了中国大陆区域水灾时空变化规律，可以为农业生产者及管理者提供参考。     

浅议北京农业发展空间

【研究目的】受城市化、工业化的影响及水资源短缺、环境污染等的胁迫，北京农业发展正面临空间减少的危机。此背景下，探讨北京农业的可能发展空间，并提出相关利用建议，以促进农业持续发展提供支撑。【方法】以农业发展空间影响因素分析为基础，借鉴牛顿的空间学说对农业空间进行划分，并以图示法为手段，直观地反映了不同空间的联系。【结果】北京农业发展空间有绝对空间和相对空间之分，并可再次细分为四个亚空间，即现实空间、市场提升空间、政策提升空间和合作发展空间。农业空间的内涵、特征不同,利用方向各异。应稳定绝对空间，挖掘相对空间;应高效利用现实空间，开拓市场、政策的提升空间，同时加大与外埠的合作，以突破北京农业发展资源空间的刚性约束，提升农业发展的总量和水平。【结论】论文对于保护和拓展农业发展空间，促进农业持续稳定发展具有参考价值。     

中原地区耕地质量变化遥感监测研究——以济源市为例

耕地保护事关国家粮食安全,随着中原地区新型城镇化建设步伐进一步加快,各项建设发展对耕地的占用将持续一段时间且短期内难以减缓,人地矛盾将进一步突出,耕地保护压力将进一步加大,加强耕地数量质量变化的监测研究对提高区域耕地管护水平具有重要意义。以济源市为例,通过2009年和2012年2期TM影像与耕地分布图叠加,基于植被指数(NDVI)提取与对比分析,得到研究区耕地多年粮食平均产量、耕地质量空间分布及其时空变化。研究表明,济源市耕地质量总体上较好,全市高产田主要分布在东部城区周边,低产田主要分布在中西部丘陵山区,质量好耕地占53.56%,质量差耕地占13.61%;2009—2012年全市耕地时空变化呈现出分布在空间上西移、局部区域耕地质量出现下降、东部部分优质耕地被占用、新补充耕地以中西部为主且质量相对较低等特征。今后耕地保护工作应统筹考虑新型城镇化和耕地保护的关系,由数量平衡与管理向数量-质量-生态综合平衡与管控转变,以实现区域耕地总量的动态平衡。     

典型黑土区耕地生态安全评价及阻力分析——以长春市为例

研究旨在针对黑土区耕地生态安全状况,以典型黑土区长春市为例,基于“压力-状态-响应”模型构建黑土区特有的耕地生态安全评价指标体系。釆用层次分析法和熵值法相结合的综合确权法及阻力度模型对长春市2005—2014年的耕地生态安全状况以及阻力因素进行分析。研究结果表明：（1）2005—2014年长春市耕地生态安全等级经历了“安全—临界安全—较安全—临界安全”的变化过程,呈波动下降的状态;（2）长春市耕地生态安全响应指数呈上升状态,压力指数和状态指数呈下降状态;（3）从单项阻力指标变化趋势上看,草地覆盖率、自然灾害受灾指数、农业财政支出比重、单位耕地面积化肥负荷等指标阻力度上升幅度较大;（4）长春市下辖县市耕地生态安全的空间分布方面,2005年长春市地区均处于安全和较安全状态;2008年安全区分布范围向长春市西部缩小,敏感区向长春市东部扩展;2011年除双阳区之外,长春市其他地区均处于安全状态。因此在耕地利用过程中应注重水土保持和化肥农药的科学利用,保护黑土区的耕地生态安全。     

舟曲县耕地地力评价研究

在GIS的支持下采用图形叠置划分法划分土地评价单元,运用特尔斐法、层次分析法、模糊数学法结合ArcGIS软件快速准确地完成耕地地力评价,且分析其评价结果及空间分布,以期进一步了解舟曲的耕地地力现状。结果表明：舟曲县耕地总面积为15081.28 hm²,其耕地地力可划分为四等,一至四等地分别占耕地总面积的10.12%、31.52%、34.08%、24.28%。将评级结果属较低等级（二至四等）的耕地划定为中低产田,且中低产田占耕地总面积的89.88%,说明该地区的耕地质量的总体水平比较低。针对不同等级地力水平进行分析,找出其主要的限制因素,从而确定其土壤改良利用的方法和措施。     

丘陵山地地区耕地地力评价研究

摘要：本文以重庆市梁平县为研究区域,在GIS及计算机技术的支持下,利用土壤图、土地利用现状图及行政区划图叠置划分法确定评价单元,选取立地条件、土壤养分状况、耕层土壤理化性状、土壤管理等4个方面12个评价因子,建立耕地地力评价体系及模型,并采取专家打分和特尔斐法确定各评价因子的隶属函数,运用层次分析法和模糊数学方法对研究区的耕地地力进行综合评价。由于在丘陵山地地区,水田和旱地的种植制度和施肥模式存在显著差异性,这种差异性导致其耕地地力状况也存在显著的差异,因此本研究对水田和旱地分别进行地力评价,并对其结果进行比较分析,进一步研究其差异性。     

基于GIS技术的平昌县域耕地地力评价

为了了解全县耕地地力现状,为耕地资源的高效和可持续利用提供科学依据,在GIS支持下,利用比例尺为1:50000的行政区划图、土地利用现状图和土壤图叠置划分法确定评价单元,选取立地条件、耕层理化性状、土壤管理3个方面12个影响因子建立耕地地力评价体系及其模型,采取专家打分和特尔斐法确定各影响因子的隶属函数,运用层次分析法和模糊数学方法对平昌县耕地地力进行综合评价,并分析其空间分布。结果表明,在平昌县40952 hm2耕地中,一至六等地分别占耕地的8.2%、20.3%、19.6%、35.4%、8.2%、8.3%,这一结果符合当地实际。     

Effect of Spatial Soil Moisture Stress on Cotton Root Architecture

[Objective] This study aimed to explore the effects of spatial soil moisture stress on cotton root growth, and to analyze the corresponding changes in cotton root architecture. [Method] To produce soil moisture spatial stress, cotton spacing was set at 30 cm. The cotton was all irrigated on one side of the pole (the side sampling point). By excavating the cotton root, analysis of the main root bifurcation, which was cultivated away from the irrigation point, could be undertaken. [Result] The analyses of the cotton A (the nearest plant to the irrigation location) root system showed that soil moisture near the irrigation point was distributed uniformly. The root system architecture of the cotton cultivated near the irrigation point mostly presented a symmetrical "umbrella" pattern; the difference in root diameter between the main and lateral roots was 5–6 mm, and the average angle between them was 70°–80°, which decreased with the increase in cotton growth stage. Soil moisture spatial stress influenced the cotton plant C, which was cultivated away from the irrigation point, such that the root system architecture was asymmetrical. The roots of cotton plant C grew towards the high soil moisture zone; 48.15% of the lateral roots became thicker, which acted as a bifurcated main root. The difference in diameter between the bifurcated roots was 1–4 mm, and the average angle of the bifurcated roots along the vertical direction was between 20°–37°, which increased with the increase in cotton growth stage. [Conclusion] The results provide important information on the physiological responses of the cotton root system to the soil moisture environment.     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

贫困山区农民专业合作社空间分布特征及影响因素探究

研究目的：分析贫困山区小流域农民专业合作社空间分布规律并探究其主导影响因素。 研究方法：对研究区四个乡镇204个农民专业合作社根据业态进行分类,在分类的基础上利用Arcgis10.0软件的空间分析工具分析各类合作社空间分布规律,并运用地理探测器模型对其分布主导因素进行探究。研究结果：清漳河流域农民专业合作社主要分为林业、种植业、养殖业、种养业和服务业五种类型;合作社规模方面,以林业类核桃种植的农民专业合作社最多,分布广泛。影响因素方面,林业类主导因素为农村林地面积,决定力q值0.316;种植业类主导因素为农村耕地面积,q值0.222;养殖业、服务业类主导因素为农村居民区域面积,q值分别为0.268、0.273;种养业类主导因素为乡村路网,q值为0.258。研究结论：贫困山区小流域农民专业合作社规模呈现小型化,初级化;在空间分布中呈现一定的规律性,存在地域分异现象,影响农民专业合作社地域分异的主导因素存在差异。     

根钻和图像法测定棉麦套种及单种作物根长密度的精确性研究

【目的】研究田间根钻取样结合计算机图像软件分析方法测定棉麦套种及单种作物根长密度的精确性。【方法】结合田间根钻取样,分别用图像法(DT-SCAN图像软件分析法)和直尺法(常规人工直尺测量法)测量根长密度,通过2002―2013年试验获得的3423对根长密度数据分析图像法的精确性,使用根均方差描述图像法测定值(模拟值)与直尺法测定值(观测值)之间的一致性。【结果】2种方法测定根长密度的相关性较好,图像法的精确性较高。对可能影响图像法精确性的因素分析表明:(1)在不同种植模式下图像法的精确性表现为小麦单种模式棉花单种模式麦棉套种模式;(2)随着土壤深度增加,图像法的精确性增加;(3)在麦棉套种模式下图像法的精确性从麦幅到棉幅逐渐提高,在小麦单种模式下行上大于行间,在棉花单种模式下行上小于行间;(4)在棉花开花前图像法的精确性表现为棉花单种模式大于麦棉套种模式,在棉花开花后表现为棉花单种模式小于麦棉套种模式。【结论】田间根钻取样结合计算机图像软件分析方法测定棉麦套(单)种作物根长密度的精确性较高,该方法成本低、测定速度快,能更好地扫描并分析计算棉花的细小侧根,具有较强的先进性和较高的可靠性。     

GIS支持下的商南县小麦生态适宜性评价及种植区划

小麦是陕西省商南县重要的粮食作物,进行该区域小麦种植区划,对因地制宜种植小麦、优化区域布局有重要意义。利用GIS技术、县域耕地资源管理信息系统和层次分析法,对商南县小麦种植进行了生态适宜性评价。用专家经验法筛选各生态因子评价指标,建立了商南县小麦生态适宜性评价指标体系;将层次分析法和模糊评价法运用于各指标权重的定量计算,采用地理信息系统软件ArcGIS9.3的叠加分析功能,得到商南县小麦种植生态适宜性评价图。结果表明:高度适宜小麦种植的农田有8323.97 hm~2,占耕地面积的33.50%,适宜的有10557.46 hm~2,占耕地面积的42.49%,这两类耕地主要分布于本区域的浅山与丘陵地带,占总耕地面积的75%以上,是商南县耕地的主体;同时,本区域内余下的耕地主要分布在中山地貌区,包括勉强适宜小麦种植、不适宜耕作的耕地两种,分别有4423.41 hm~2和1543.43 hm~2,仅占耕地总面积的17.80%和6.21%。因此,通过对商南县小麦种植环境的统计和分析,总结了当地生态适应度分布的规律并绘制了空间分布图,从而为商南县在进行小麦或同类作物种植时,进行合理布局与规划提供科学依据。