卫星遥感在森林病虫害监测上的研究进展

总结了近20年来卫星遥感技术在森林病虫害监测领域的研究进展,并概括了遥感监测模型的主要应用形式,指出了目前卫星遥感监测森林病虫害工作的局限性,展望了其应用前景。目的在于为卫星遥感监测森林病虫害工作提供一种有益的启示。     

不同植被覆盖下土壤水分遥感监测方法的比较研究

为了研究不同植被覆盖程度下多种土壤水分遥感监测模型的适用性,提高大面积土壤水分遥感监测的可行性和精度,本研究利用辽宁省52个气象站2008—2010年土壤相对湿度人工观测资料以及对应时段的卫星遥感资料,采用热惯量、能量指数、植被供水指数法进行土壤水分的遥感监测,在低、中、高植被覆盖条件下对比3种定量反演土壤水分的遥感模型,并与人工观测资料建立线性、指数、对数拟合。结果表明：在中低植被覆盖期,热惯量法最适合,与0~20 cm的平均土壤相对湿度的对数相关最好;高植被覆盖期,能量指数法稍好于植被供水指数法,与0~10 cm的平均土壤湿度的对数相关最好。     

地面资料稀缺区域的农田土壤水分微波与光学遥感协同反演方法研究

[目的] [方法]大尺度区域范围的地表粗糙度因子难以获取是微波反演土壤水分的难点所在。对此,从协同微波和光学遥感数据在土壤水分监测中的优势以提高土壤水分反演精度的角度出发,进行了地表粗糙度参数稀缺区域的大范围农田土壤水分遥感反演方法研究,即利用高分三号和Landsat8光学遥感数据,通过水云模型消除植被对雷达后向散射系数的影响,获取土壤直接后散射系数,然后结合入射角、PDI、TVDI和NDWI指数共同作为模型输入参数分别建立了HH和HV两种极化方式下的土壤水分反演模型。[结果]采用相关系数(R2)、一致性指数(IA)和均方根误差(RMSE),对两种模型应用于江汉平原农田土壤水分反演的实验结果进行了对比分析,结果显示HH极化方式下的土壤水分反演精度整体上优于HV极化方式(HH极化方式R2=0.6864,IA=0.8895,RMSE=6.979%)。[结论]在空间分布上,温度较高和植被覆盖较低区域,土壤水分含量较低,如钟祥市的北部、江陵县的东北部、荆门市的东部、仙桃市的西部和天门市的西北部;温度较低和植被覆盖较高区域,土壤水分较高,如监利县以及天门市的南部。     

基于高分辨率遥感的耕地质量指标与评价进展

耕地质量作为反映耕地不同性状的综合性指标，对农业可持续发展有重要意义，文章综述了高分辨率遥感数据在耕地质量评价中的应用情况。当前耕地质量评价信息采集技术中存在监测范围小、监测时间跨度短、成本高、效率较低等问题，难以实现耕地质量的快速、准确评价。高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的遥感影像为长时序、大范围的耕地质量评价提供了技术支撑和数据基础。文章总结了国内外应用高分辨率遥感数据对地形特征、田间基础设施、生物多样性、土壤性状、农田环境状况等指标识别方法。文章在介绍耕地质量等级评价方法基础上，归纳了植被指数协同评价法，结合主成分分析法提出了基于高分辨率遥感的耕地质量评价方法，探索基于高分辨率遥感的耕地质量评价指标获取方法和评价体系，以期为快速、准确耕地质量评价研究提供参考。     

作物病虫害遥感监测研究进展

近年来,随着信息技术的迅速发展,遥感作为一种快速监测手段已经被运用到作物病虫害监测中.本文阐述了作物病虫害遥感监测的基本原理及特点,重点介绍了国内外在其技术方法上的研究进展,提出了生产应用中的技术流程.进一步分析了当前本领域研究中的难点,展望了其应用前景,以期为棉花病虫害遥感监测研究提供借鉴与参考.     

FY3-B/MWRI土壤湿度产品在藏北的适用性研究

藏北草原地广人稀,遥感监测土壤湿度在这一地区有广阔的前景。利用2014年7月28日-2015年8月1日野外试验数据对FY-3B/MWRI土壤湿度产品进行验证,结果表明：秋季实测土壤湿度平均值与MWRI反演平均值最为接近,仅相差0.002 cm3/cm3。实测土壤湿度和MWRI反演土壤湿度两者的均方根误差在春季为0.067,而两者的相关性在春季和秋季最好,R2分别达到了0.4337和0.3444,在春、秋两季完全可以用FY-3B/MWRI土壤湿度产品监测藏北高原土壤湿度。     

中国农业遥感技术应用现状及发展趋势

在中国农业遥感技术应用现状梳理基础上,分析遥感技术应用发展的趋势和不足,提出农业遥感技术应用的发展趋势,为遥感技术在农业领域的深入应用提供参考依据。对文献、政策进行整理及归纳分析,并结合国内外进展的对比,从中国农业遥感技术的重要性、应用水平、发展趋势、应用前景等方面进行总结,并提出相应的建议。结果表明,在遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的技术支撑下,国内对农业遥感技术需求是迫切的,农业遥感技术应用也比较广泛;农业遥感技术应用研究发展迅速,取得长足的进步,发展趋势呈现基础性、整体性、系统性等特点。但与世界先进水平相比,中国农业遥感技术应用仍然处于相对滞后的状态,需要突出基础理论研究、强化关键技术的应用普适性,加强国家宏观统筹,进一步提高农业遥感技术应用水平,促进农业数字化水平的提高。     

山东省农情遥感监测平台构建研究

[目的]准确及时的农情信息是各级政府制定农业政策、管理指导农业生产的重要依据。遥感技术在山东省农业资源调查、农情监测、灾害预警等领域发挥着越来越重要的作用，亟需建立一个服务于农业生产管理需求的省级农情遥感监测业务化运行平台。[方法]利用地理信息系统（GIS）、遥感技术(RS)和网络技术，基于MapGIS平台，提出了山东省农情遥感监测平台建设的重要意义、设计原则、总体架构、建设内容以及系统的总体部署。[结果]平台的建立，将实现山东省主要粮食作物面积、长势、产量、灾害等农情信息的动态监测与及时发布，同时为公众提供专题遥感监测产品服务。[结论]推动农情遥感监测的广泛应用和产业化发展，为保障粮食安全、强化农业生产科学管理和建设现代农业提供强大的支撑。     

土壤含水量高光谱遥感定量反演研究进展

高光谱遥感因其光谱信息丰富,在土壤含水量的反演中得到了广泛的应用。通过对土壤含水量遥感监测方法进行了归纳总结,对比分析了微波法、热红外法、光学法和高光谱法监测土壤含水量的优缺点以及适用范围;重点分析总结了土壤含水量高光谱遥感定量方法,简要阐述了统计模型和机理模型反演土壤含水量的研究进展,特别对辐射传输模型和几何光学模型等两个机理模型进行了说明,将近年来国内外学者在基于机理模型的土壤含水量遥感反演研究中获得的成果进行了归纳总结,并提出了存在的问题以及今后的研究方向。     

河西地区啤酒大麦需水规律及土壤水分变化特征研究

[目的]为合理安排啤酒大麦农田灌溉,优化水资源配置, [方法]采用联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的彭曼—蒙蒂斯(Penman-Monteith)公式,利用位于河西地区东部永昌气象站2013～2017年的气温、日照、风速等气象观测资料,计算出啤酒大麦生育期内逐日需水量,分析其需水规律；同时利用自动土壤水分资料,研究土壤水分时空变化特征。[结果]结果表明：全生育期总需水量为608.0 mm,分蘖、孕穗、乳熟为啤酒大麦需水关键期,孕穗～乳熟期是需水旺盛期；土壤水分发育期变化大部分时期与作物需水趋势相反；土壤水分垂直变化总体趋势是土壤深度由浅到深土壤含水量逐渐增大。[结论] 研究结果对啤酒大麦合理灌溉提供了有益参考。     

耕地地力评价方法及实践应用研究进展

耕地是农业生产发展的主要自然资源之一。耕地地力是表征农田质量优劣的主要指标,对农业生产发展具有直接的影响作用,因此,进行耕地地力评价指标体系构建及分级是保证农田合理利用的关键所在,对耕地保护、地力提升和农业生产发展具有重要意义。本文主要简述了国内外耕地地力评价的相关研究,进一步综述了近年来应用较为广泛的8种主要技术及方法的发展历史和评价应用的优缺点。现有研究结果表明,传统评价方法存在一定的局限性,法律法规也亟待完善。随着计算机网络技术和GIS技术快速发展,人工智能方法以及以GIS为基础的数据挖掘方法将逐渐成为研究热点,GIS以及卫星遥感等技术的应用也将更为广泛,对提高农田信息的准确性和时效性更为精准化。通过本文的综述比较,以期在一定程度上为第三次全国土壤普查以及发展效益农业、绿色生态农业和农业可持续发展提供理论及技术支撑。     

基于遥感技术的耕地面积动态监测研究

对耕地面积实施监测,遥感技术是一种非常有效的方法。通过分析相应时相的TM和中巴遥感影像的波谱特征,采用波段比值法,结合野外调查,对北京地区30年来耕地的变更情况进行了监测。监测分析表明,北京市耕地面积从30年前的614941hm2减少到现在的388902hm2,呈较严重的递减趋势。本课题的研究成果为北京市土地管理和土地利用规划提供了重要的依据。     

辽河三角洲土壤盐分与上覆植被野外光谱关系初探*

土壤盐渍化是辽河三角洲主要的环境问题之一,尽管已受到广泛关注,但人类活动引发的次生盐渍化面积仍在不断增长。这就需要认真、及时地监测土壤盐渍化的现状及其变化趋势以阻止土壤次生盐渍化的不断发展,确保土地利用和管理的可持续发展。多源、多时相、多光谱和微波遥感技术已被广泛用于监测土壤盐渍化的时空变化研究中。航空遥感技术、地面土壤盐分探测技术、实验室和野外光谱分析技术与地面土壤盐分测试数据相结合进行土壤盐渍化监测极具发展潜力。当干旱、半干旱区植被覆盖度低于25~35%时,土壤的光谱特征差别明显,利用遥感、土壤光谱数据与土壤盐分分析数据相结合进行土壤盐渍化监测是最为有效的方法之一。如果植被覆盖度大于此阈值,监测精度下降,只能通过上覆植被信息间接推断土壤盐渍化状况。本研究的主要目的就是探讨一下土壤盐渍化与上覆植被光谱之间的关系,尝试利用上覆植被光谱信息推断辽河三角洲土壤盐渍化状况。结果证明方法是可行的。     

遥感监测土壤湿度的方法综述

通过对生态环境水热因子的遥感监测回顾,总结出定量地遥感监测土壤水分的方法主要有：微波遥感监测法、热惯量法、作物植被、亮温综合指数法和热红外法等,并对各方法的原理和具体的适用领域做了介绍和比较。     

遥感在农业领域研究热点的可视分析——基于科学知识图谱的方法

基于科学知识图谱的方法与知识可视化的理论,以CNKI数据库中收录的1997—2016 年20 年间遥感在农业领域研究的文献数据为切入点,探索20 年来遥感在农业领域研究的热点和趋势。通过对具体的机构合作图谱、聚类图谱和关键词图谱进行分析解读,直观展现了该领域正处于快速发展阶段,研究机构差异显著、热点主题明确。通过机构合作分析发现遥感在农业领域研究中中国科学院的发文量居于首位;通过关键词共现分析,探究该领域的研究热点集中在农用地变化和遥感监测以及精准农业形成的3 个大的聚类;最后通过突现检测分析得出,遥感技术和地理信息系统技术在土地利用、核农学和生物科学等领域的运用将成为很长一段时间的发展趋势。     

定量遥感参数与作物肥水模型链接初探

针对当前作物肥水模型和定量遥感参数在农业上应用的各自局限性 ,提出通过完善定量遥感的输出接口和作物模型的输入接口 ,将定量遥感参数与作物肥水模型进行链接 ,通过建立不同生育时段订正的绿度指数和叶片氮素分段函数以及订正的湿度指数与耕层土壤、植株水分及产量品质函数 ,使得生产上大范围、动态的肥水监测成为可能 ,最后对应用链接模型通过不同肥水管理措施对作物产量和品质进行调控的前景进行了展望     

基于NOAA/AVHRR卫星数据的淮北地区干旱监测

本文基于2001-2006年极轨气象卫星遥感影像资料和农业气象观测站的旬土壤墒情资料,同时根据安徽省淮北地区干旱特点,利用距平植被指数与20cm土壤墒情建立了干旱监测模型,分别为y春=0.221x+54.375, y冬=0.4474x+81.447;各指数值反演土壤墒情分布,对模型进行统计检验,结果表明春季和冬季距平植被指数通过显著性检验。     

基于GIS系统生态功能区划研究——以黑龙江省密山市为例

为了探索和研究GIS系统在生态领域中的应用,尤其是检验遥感技术在生态功能区划方面发挥的突出作用,以黑龙江省密山市行政所辖区为研究对象,利用2012年7月133/28、133/29、134/28、134/29、135/28 5景TM卫星数据和密山市地形图,设置密山市整体的研究区域。通过用ERDAS对卫星数据的校正、图象增强等处理,结合密山市状况资料,进行有监督分类。结果表明,共分成4种类型：森林、草地、耕地和水域,并建立了卫星影象分类解译标志。运用空间分析方法结合生态功能分区的原则,对密山市进行生态功能区划。共划分4个生态功能区域：Ⅰ西北部林业生态建设发展区;Ⅱ铁路沿线工商贸密集发展区;Ⅲ中南部农业建设发展区;Ⅳ兴凯湖生态旅游及渔业发展区。