沈阳地区旱田植被指数变化与产量关系的研究

以沈阳地区为研究实例,利用NASA对地观测系统EOS系列卫星遥感影像,经过了滤波处理MODIS归一化植被指数（NDVI）数据,对研究地区的旱田作物进行不间断监测.计算出2003 ～ 2007年的年平均NDVI,分析出NDVI年际变化特征、作物生育期内的NDVI变化规律,并找出产量与植被指数变化关系.结果表明,沈阳地区旱田植被指数的年际间差异明显,旱田作物生育进程与作物生育期内NDVI变化规律大致吻合,这表明作物产量与遥感植被指数间存在较好的相关.因此,根据同期地面作物产量调查数据与MODIS遥感数据,采用一次线性拟合法建立回归方程,简单分析出沈阳地区旱田作物产量与NDVI变化关系.     

辽宁省作物长势遥感评价方法

利用1999～2007年5月下旬～9月下旬每天的NOAA数据资料,以归一化植被指数（NDVI）为评价指标,提取辽宁省5个气候区208个旱田点、84个水田点的NDVI值,通过对各统计单元的作物生长趋势分析及逐年比较模型、距平比较模型等遥感评价模型的研究,结果表明,辽宁省作物生长曲线呈单峰形变化,2007年旱田植被指数8月下旬达到最大,水田植被指数8月上旬达到最大;受干旱影响除2007年6月中下旬及9月中旬外,大田作物长势明显好于2006年同期和历史同期;水田作物长势基本好于历史同期。     

基于EOS/MODIS资料的江西省水稻长势遥感监测

基于2010年的MODIS数据,进行江西省水稻长势遥感监测指标的研究,提取了4种植被指数作为遥感参数,即比值植被指数RVI、归一化植被指数NDVI、植被状态指数VCI和增强植被指数EVI,并利用植被指数进行叶面积指数LAI的反演,建立了植被指数VI-LAI模型。在VI-LAI模型中EVI、NDVI与LAI的相关性较好。利用LAI的预测值和地面实测数据进行精度的分析,结果显示EVI的三次方(Cubic)模型在各方面都优于其他植被指数和其他模型,因此选择EVI作为水稻的长势遥感监测指标。     

HJ-1星水稻生育期长势动态监测研究

利用环境减灾卫星(HJ星)CCD多光谱数据提取水稻种植面积,采用全区、样方2种尺度对水稻生育期间遥感植被指数进行动态监测,分析监测区水稻长势分布状况。利用2009—2011年3年水稻监测结果,结合农情资料,分析水稻生育期NDVI变化规律,为建立水稻生育期定量遥感监测模型奠定基础。     

小麦不同生育期水肥管理与产量模型构建

[目的]建立小麦在不同生育期的水肥管理与产量的关系模型.[方法]用主动遥感仪器Green seeker 进行检测小麦冠层归一化植被指数(NDVI)以及比值植被指数(RVI),解析小麦冠层植被指数与生长状况的变化规律;分析NDVI、RVI与实际产量关系,建立小麦产量预测模型;最终以NDVI、RVI作为过渡参数,反演产量与小麦在不同生育期的水肥管理的最佳模型.[结果]小麦水肥一体化管理直接影响小麦产量,不同生育期水肥一体化小麦生长模型和植被指数小麦估产模型的标准误差都小于0.05.[结论]建立了小麦不同生育期的产量与水肥一体化管理模型.     

2009年江苏省冬小麦和水稻种植面积信息遥感提取及长势监测

以中国农业遥感监测系统(CHARMS)大尺度业务运行作物长势监测需求为实际驱动力,进行基于遥感影像全覆盖的大尺度农作物类型遥感综合自动识别的方法研究,通过分析2009年江苏地区冬小麦和水稻的种植结构、物候历特征及其生物学特性和时序NDVI曲线特征,确定冬小麦和水稻信息提取的NDVI阈值,建立不同作物面积提取模型,并最终获取了2009年CHARMS中江苏冬小麦和水稻长势监测所需的作物空间分布,并与多年平均统计数据比较,总体精度分别达到了78%和85%以上,基本可以满足农情业务化需要.其次,基于面积识别的结果,利用目前长势监测中应用最广泛的归一化植被指数NDVI对江苏2009年冬小麦和水稻长势进行监测,并用差值模型,与近5年长势的平均状况进行对比研究.结果表明,2009年江苏冬小麦和水稻长势均呈现"前期较好,中期变差,后期恢复"的趋势;空间分布上,淮北和苏中地区冬小麦全年长势较多年平均稍差,而水稻长势较差的地区主要分布在苏南地区.     

新疆北疆棉花多元复合遥感估产模型研究

[目的]揭示棉花产量与棉花叶面积指数( LAI)、归一化植被指数(NDVI)相关关系,辨识新疆北疆棉花遥感估产最佳时相,建立棉花产量与LAI及NDVI间的多元复合遥感估产模型,为大面积棉花生产管理和估产提供理论参考.[方法]以TM影像为数据源,结合实地调查的棉花LAI、NDVI和产量等数据,对影像数据进行校正,最后用统计学方法分析棉花指数与产量数据间关系和建模.[结果]棉花LAI在各生育期呈先升后降的趋势,花铃期最高,均值为3.69;棉花NDVI在各生育期基本处于稳定的较高水平,棉花生长旺盛,长势较好;棉花蕾期和花铃期LAI与产量呈极显著正相关,花铃期相关系数最高,达到0.75;新疆北疆棉花最佳估产时相为花铃期,最优估产模型为Y=17.76 LAI - 123.05 NDVI +232.15.[结论]利用LAI和NDVI建立多元复合估产模型能有效提高棉花的估产精度.     

利用卫星遥感进行冬小麦籽粒淀粉含量监测研究

 通过对不同年份、不同区域的遥感影像的植被指数和小麦GPS定点长势数据的综合分析，基于遥感影像信息获取的瞬时性和准确性，结合小麦灌浆期间气候环境条件对籽粒品质形成的影响特点，建立了基于不同生育期（拔节期、抽穗期以及灌浆期）遥感影像归一化植被指数（NDVI）和气候环境因子（气温、日照、氮素营养、土壤水分）的籽粒淀粉含量监测模型，并对模型的可靠性进行了检验。结果表明，模型的监测值与实测值较为一致，利用拔节期、抽穗期、灌浆期遥感影像NDVI和气候环境数据预测籽粒淀粉含量的RMSE值分别为4.57%，4.2%和3.84%。模型监测性能好，且具有解释性，可以用于不同年度、不同区域和不同小麦生长阶段对籽粒淀粉含量的预测。     

基于MODIS-NDVI的水稻遥感估产——以重庆三峡库区为例

以重庆三峡库区为研究对象,利用MODIS-NDVI为遥感特征参量,分析水稻关键生育期的长势并对产量进行预测.考虑到NDVI数据饱和的局限性,选取库区各区县0.2～0.8范围内的NDVI值与作物产量建立水稻估产模型,进行相关性分析,估算出的水稻产量表明,各关键生育期的相关性系数均在0.75以上,且与实产数据对比表明,各区县预测精度均在90%以上,可见利用MODIS-NDVI能够有效的进行水稻监测和估产.     

关中地区小麦冠层光谱与氮素的定量关系

【目的】分析不同生育期及整个生育期小麦叶片氮含量(LNC)与冠层光谱反射特征的关系,以实现对田间小麦活体氮素营养状况的监测,为小麦叶片氮素状况的精确诊断提供依据。【方法】以位于陕西关中地区杨凌揉谷镇、扶风马席村和巨良农场的3个小麦试验田为研究对象,测定不同长势及生育期小麦LNC及冠层光谱反射率,分析不同长势下小麦LNC和反射率的变化,并研究氮含量与冠层光谱反射率的相关性,以及小麦LNC与比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)的相关性,建立小麦LNC的敏感波段及光谱监测模型。【结果】在同一生育期,长势差的小麦叶片氮含量较低,长势较好的叶片氮含量高。与单波段相比,组合波段构成的植被指数RVI、NDVI与LNC的相关性明显提高,近红外波段(730~1 075nm)和红波段630,660,690nm组成组合波段的RVI、NDVI与LNC呈极显著正相关,其中LNC与RVI的相关性较高。利用独立的小麦田间试验数据,采用通用的均方根差(RMSE)、决定系数(R2)、准确度(斜率)3个指标对所建立的模型进行检验,最终选取RVI(970,690)为监测小麦LNC的最佳光谱参数,构建的最佳模型为LNC=0.176 3×RVI(970,690)0.775 6,R2为0.863,RMSE为0.137,准确度为0.979,接近于1。【结论】利用小麦冠层光谱反射率构建了预测小麦LNC的最佳模型,该模型具有较好的准确度和普适性,适用于整个生育期小麦叶片氮含量的监测。     

基于MODIS-NDVI的草地长势变化监测——以锡林郭勒盟为例

基于锡林郭勒盟2002-2006年MODIS的影像数据,提取植被指数NDVI,采用最大值合成法得到旬度植被指数NDVI数据,结合地面实测数据判断锡林郭勒盟的各类草地在空间上的分布情况,结果表明根据植被指数判断的植被分类情况和全盟的植被实际分布状况基本一致。在此基础之上利用两年旬度植被指数NDVI的差值研究锡林郭勒盟草地的长势变化情况,结果表明,2002-2006年植被状况在逐渐变好。这说明植被指数可以很好反映全盟的植被长势变化状况,该方法是动态监测全盟植被长势的有效方法。     

基于SPOT-VGT数据的湖南省植被变化及其对气候变化的响应

目的本文旨在研究湖南省植被变化及其对气候变化的响应,以期为湖南省生态保护提供科学指导依据。方法利用2000—2015年SPOT-VGT NDVI、植被类型以及气象数据,辅以最小二乘趋势分析和相关性分析,探讨了湖南省植被生长变化特征并从年和月变化尺度分析了不同类型植被对气候变化的响应。结果(1) 近16年湖南省大部分地区植被NDVI呈增加趋势,但空间分布差异较大,NDVI高值区在湘西北和湘西南,而湘中及湘北植被覆盖较差;(2)2000—2015年湖南省植被NDVI增幅为0.004 5/a,灌丛NDVI增加趋势最大,达0.005 1/a,而沼泽最小,仅为0.002 6/a;(3)湖南省植被NDVI与气温、降水正负相关共存,与气温的相关性较好。从不同类型植被来看,各类型植被NDVI与气温呈正相关的面积占绝大部分,灌丛和针叶林NDVI与降水呈正相关的面积较大,而草丛、草甸和沼泽NDVI与降水呈负相关的面积较大,阔叶林和栽培植被与降水呈正负相关的面积约各占一半;(4)时滞性分析表明,植被对降水的响应存在2个月滞后,且7月NDVI与6月降水、9月NDVI与同期降水的相关性显著,但逐月NDVI与前0~3个月气温的相关性均不显著。结论近16年湖南省植被覆盖呈增加态势,但空间分布差异较大;不同类型植被对气候要素变化响应也各异。      

基于不同尺度NDVI定量分析的区域植被生态空间分布与演变研究——以漓江流域为例

归一化植被指数NDVI越来越广泛地应用在区域植被生态环境演变研究中,而运用不同尺度的植被指数研究同一区域的植被生态演变,其研究结论是否具有一致性是衡量该研究方法是否具有可行性和推广性的关键点。本研究运用两种不同尺度的植被指数GIMMS-NDVI和MODIS-NDVI对漓江流域进行一定周期的植被生态演变研究,研究结果表明,两种方法推演的漓江流域植被生态演变趋势是基本一致的。因此,在漓江流域MODISNDVI能延续GIMMS数据的时空特征,从而能为漓江流域长周期的生态演变研究打下良好的数据基础。     

不同生长期杉木植被指数与蓄积量的关系

处于不同生长期的人工杉木林,其各种生物量的生长和呈现的植被光谱区别较大。利用野外林木的样地实测数据和QuickBird遥感影像呈现的植被光谱,从高分辨率遥感影像获取一系列植被指数,评价不同生长期的人工杉木林的生长状况。结果表明:多个植被指数与蓄积量存在显著的正相关关系,其中比值植被指数(RVI)与蓄积量的相关性大于归一化植被指数(NDVI)、环境植被指数(EVI)和归一化差异绿度指数(NDGI),特别是在杉木处于速生阶段时,可将比值植被指数作为其它估测模型的一种验证。     

Integration of optical and analogue sensors for monitoring canopy health and vigour in precision viticulture

Remote-Sensing (RS) is the most widely used technique for crop monitoring in precision viticulture systems. This paper considers the possibility of substituting RS information obtained by various proximal sensing technologies employed directly in vineyards in order to enable a simultaneous evaluation of canopy health and vigour status. To this aim, a mobile lab has been developed. It consists of (a) two GreenSeeker RT100 sensors, a commercial optical device calculating NDVI, and Red/NIR indices in real time; (b) three pairs of ultrasonic sensors to estimate canopy thickness; and (c) a DGPS receiver to geo-reference data collected while travelling in a vineyard. During the 2007–2008 campaign, tests were carried out in a commercial vineyard in order to evaluate the monitoring system performance regarding disease appearance, diffusion, and vegetative development variations due to the normal growing process of vines. Surveys with the mobile lab were conducted in two groups of rows, treated and untreated with agrochemicals, and compared to manual morphological and physiological observations that characterised the phytosanitary status of the canopy. Measurement repeatability was verified; both NDVI values and ultrasonic data showed high repeatability (with r = 0.88 and r = 0.85, respectively). Optical data were processed in order to obtain NDVI maps, which clearly showed differences in canopy vigour evolution in the two examined groups, with low vegetative vigour in areas infected by Plasmopara viticola, as confirmed by manual assessment. Maps of the percentage infection index (I%I) were produced according to pathological manual survey results. The comparison between I%I and NDVI maps qualitatively confirmed the real vine phytosanitary status. Ultrasonically measured canopy thickness (UCT) was calculated and compared to manually measured canopy thickness (MCT) (r = 0.78). UCT and NDVI values were compared in order to identify areas affected by disease among zones presenting critical vegetation conditions.     

克拉玛依市玛依湖区不同土壤条件的植被生长状况及影响因子

为了更好地建设玛依湖区外围生态屏障,以玛依湖区为研究对象,通过野外采样和室内分析,利用趋势法、反距离权重插值法分析了该区植被生长与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)玛依湖区土壤重度盐渍化占37.25%,轻度盐渍化占30.28%,中度盐渍化占31.47%,轻度盐渍化土壤中植被NDVI值最大,植被生长较好,中度盐渍化土壤中归一化植被指数(NDVI)最小,植被生长受到抑制。(2)玛依湖区土壤以灰漠土为主,占总面积的33.49%,其次是草甸土,占总面积的21.17%,其他类型的土壤占比较少。不同土壤类型植被的生长状况差异明显,沼泽土的NDVI值最大,植被生长最好,风沙土的NDVI值最小,植被受到较强的抑制性。(3)由于地下水位的变化,越靠近湖区地下水位越高,NDVI值越大,植被生长越好,随着与湖区距离的增加,地下水位逐渐降低,植物可利用的水资源逐渐较少,植被受到干旱胁迫,影响植被正常生长,NDVI值越来越小。(4)玛依湖区阴坡和阳坡植被的生长状况差异不显著,植被生长状况受磷、氮、钾和有机质质量分数以及pH的影响更大,受分形维数和盐分的影响较小。     

内蒙古地区植被覆盖变化及其对水热条件的响应

目的本文以NDVI为表征,以内蒙古地区植被为研究对象,分析近32年(1982—2013年)生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应,旨在了解该区的生态环境变化趋势,为区域生态建设提供决策依据。方法本文基于1982—2013年内蒙古地区GIMMS3g NDVI数据集,结合该地区的降水和平均温度数据,运用线性回归、相关性分析和ANUSPLIN插值等方法分析了近32年来生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应。结果1982—2013年内蒙古地区植被总体上呈上升趋势,内蒙古NDVI与各气候因子的相关性不同,生长期各季度(春、夏、秋)NDVI与降水量多呈显著正相关关系,但与前期降水的相关性更密切;NDVI与温度的相关性以负相关为主。相比于温度,NDVI与降水的相关性更高。结论内蒙古地区植被呈持续好转态势,该区植被在不同生长阶段对水热的响应程度不同。总体上,生长季初期(春季),东北地区(呼伦贝尔市东部及东北部和锡林郭勒市东南边缘),植被对热量变化的响应较为敏感,主要体现在对同时期温度的响应;夏秋季节,中部地区(呼伦贝尔市西南部、锡林郭勒盟大部分地区、乌兰察布市北部、鄂尔多斯市大部)植被动态变化对降水的依赖性较强,突出表现为植被生长对降水的迟滞反应。研究建议,在未来生态恢复与重建工程中,要充分利用自然修复的方式恢复在当地条件下更具有持续性的植被生态系统;同时为避免盲目大规模人工造林导致土地退化,既要考虑目前的水资源承载力,还要考虑未来气候变化背景下,水资源的供给能力。      

基于NDVI的油松天然林生长状况的遥感监测研究

以黄土高原油松天然林为研究对象,以TM影像为主要数据源,选择能最佳表达研究区油松林信息的植被指数以及植被指数与盖度之间的回归模型,从遥感影像计算NDVI,并获取研究区油松林的盖度信息,反映油松林的生长状态。结果表明,研究区油松林90%以上的覆盖度超过50%,说明蔡家川林场天然油松林的生长状态良好。并对研究成果经过实地验证,通过植被指数获得的油松林覆盖度信息与实地调查结果吻合度达92%,这说明利用植被指数进行油松天然林生长状态的评价是可行的。     

利用2种植被指数监测中国6种典型森林生长期的比较研究

针对大区域森林植被生长变化规律的应用需求,采用统计分析的方法,利用选取的EVI和NDVI两种植被指对中国6种典型森林2000-2011年的生长期变化进行监测,并对监测结果进行了比较。结果表明,从提取的生长期拐点的出现时间及生长期的变化趋势可知,2种植被指数提取的6种典型森林的生长变化时间范围基本相同,都能较好地反映森林生长期的变化过程,说明利用植被指数进行森林生长期监测的方法是可行的;但对高森林植被覆盖区域的森林植被变化及对云等干扰因素的敏感性来看,EVI比NDVI更适合用于大区域空间范围、多种类型的森林植被变化的监测。