基于NDVI时间序列数据的冬小麦种植面积提取

归一化植被指数(NDVI)是利用遥感技术提取作物信息的重要指标,其时序曲线能反映植被的生长变化,在农作物种植面积信息提取上有较大优势。以河北平原为研究区,利用空间分辨率250 m的MODIS NDVI数据提取2011—2016年冬小麦种植面积。首先利用HANTS滤波建立NDVI时序曲线,结合区域物候信息和种植模式,提取冬小麦种植像元。因MODIS影像空间分辨率较低,结果受混合像元影响大。运用像元二分模型分解混合像元,计算单一像元冬小麦覆盖度进而计算研究区冬小麦种植面积,并利用Landsat数据对结果进行验证。结果表明,利用时间序列谐波分析法(HANTS)滤波和像元二分模型相结合可提高冬小麦种植面积提取精度,总体分类精度达90%以上;2011—2016年河北平原冬小麦种植面积总体减少,其中河北平原北部和山前平原冬小麦面积缩减,近海平原呈增长趋势。     

多种时序NDVI重建方法比较与应用分析

【目的】NDVI时序数列能够模拟植物的生长过程,反映其生长状况。目前重建NDVI时序数列的方法有很多,由于模型和参数的不同导致结果存在不确定性以及偏差。本研究旨在对比3种模型（Whittaker平滑、HANTS和Savitzky-Golay滤波）在物候提取和复种指数提取中的应用,以探讨各模型的优缺点。【方法】采用16 d间隔的MODIS MOD13Q1 2000-2012年陕西地区影像,利用3种模型拟合重建NDVI时序数列。首先,将研究区划分为3个气候区,每区分别选择林地和耕地两个采样点,视觉比较各采样点3种模型拟合效果。其次,通过均方根误差、相关系数和信噪比对比各模型拟合精度,并探讨不同植被类型之间拟合精度的差异。然后,采用动态阈值法提取13年植被物候参数（生长开始日期SOS、生长结束日期EOS、生长周期LOS）,对比模型提取不同植被类型物候参数均值和标准差的差异。最后,利用二次差分算法和提取规则获取陕西13年复种指数,对比3种模型提取和统计年鉴计算复种指数之间的差异。【结果】Savitzky-Golay滤波拟合精度较高,复种指数提取精度较高,但是提取物候参数方面存在较大误差;HANTS提取物候参数效果较好,但参数设置复杂以及精度较差;Whittaker平滑参数设置简单,能有效降低原始影像的信噪比,在精度和物候参数提取均表现良好;均方根误差和相关系数作为精度检验的标准,二者存在负相关,相关系数比均方根误差更灵敏。【结论】Whittaker平滑能够很好地平衡NDVI时序数列的保真度和粗糙度,在提取物候参数方面表现良好,在提取复种指数方面还有待进一步研究。     

基于MODIS-NDVI的浙江省耕地复种指数监测

【目的】耕地复种指数是重要的农情信息，本文旨在运用遥感数据对于这一参数进行监测与分析，为指导农业生产提供参考。【方法】采用美国国家航空和宇宙航行局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)提供的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imagine spectroradimeter，MODIS)植被数据，利用1﹕25万浙江省土地利用现状图，设计二次差分的算法，对浙江省连续4年（2001～2004）耕地复种指数进行监测；【结果】一年内农作物播种、出苗、抽穗、成熟及收获等物理生长过程，反映在归一化植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）时间曲线上呈现出波动变化，其波峰所对应的是农作物群体生物量最大的时相。根据此原理通过提取耕地NDVI在一年内时间序列峰值频数，得出浙江省市级耕地的复种指数。【结论】浙江省耕地复种指数在空间分布上表现为西南大于东北。在时间上，从2001年到2003年有降低的趋势；而2004年有所增加。但相对于浙江的地理位置与气候条件来说，复种指数普遍偏低，潜力很大。     

近20年华北粮食主产区冬小麦种植面积遥感快速提取研究

【目的】 基于遥感数据,研究快速提取华北粮食主产区近20年（2001—2020年）冬小麦种植面积的方法,生成准确的长时间序列冬小麦面积遥感产品,为政府决策机构和科研单位的工作提供数据支持。【方法】 文章基于经过滤波重构的MODIS植被指数产品,分析了研究区不同纬度下冬小麦在整个生长季中的时序特征,考虑到不同区域冬小麦物候差异,提出了一种关键生长季时序NDVI曲线匹配的方法,在无样本的条件下,快速提取冬小麦面积。通过使用统计年鉴进行面积验证,并结合目视解译的样本和高分辨率数据哨兵2号提取的结果,计算混淆矩阵并进行精度评价。【结果】 与2001—2018年的统计年鉴数据对比,平均相对误差为16.1%;与目视解译和哨兵2号分类结果中的6 459个采样点的精度评价相比,总体精度达到87.4%,kappa系数为0.61。【结论】 根据冬小麦的物候特征,通过提取NDVI的时序特征并采用时序NDVI曲线匹配算法,可以快速准确地提取华北粮食主产区冬小麦的种植面积和分布情况。     

基于植被指数、叶绿素荧光和碳通量的华北山地人工林物候对比研究

  目的  物候指植被生长发育的节律性变化，是对气候和环境变化长期适应的结果。本文通过研究植被指数（NDVI、EVI）和日光诱导叶绿素荧光（SIF）与总初级生产力（GPP）之间关系，探究各指数在研究区反映植被动态变化的能力，为深入了解人工林对气候变化的响应提供参考。  方法  利用Timesat 3.3软件对2007—2011年MODIS NDVI、EVI、GOME-2 SIF、通量塔GPP数据分别进行滤波。采用双逻辑斯蒂方程对4种指数时间序列进行拟合并根据曲线最大变化速率提取生长季开始期（SOS）和生长季结束期（EOS）。利用相关性分析、均方根误差分析研究NDVI、EVI、SIF反映植被动态特征的能力。  结果  （1）2007—2011年MODIS NDVI、EVI、GOME-2 SIF、通量塔GPP这4种时间序列曲线变化特征基本一致，NDVI、EVI、SIF月均值均与GPP月均值呈现显著正相关关系。（2）GPP月均值与NDVI、EVI之间决定系数R2在春季、秋季均大于SIF。然而，在夏季GPP月均值与NDVI呈现显著相关性，与EVI和SIF并无明显线性关系。（3）NDVI、EVI、SIF与GPP提取物候参数的均方根误差结果显示:利用EVI提取物候参数结果与GPP最为接近，其次为NDVI，最后为SIF。  结论  在本研究区内，MODIS NDVI、EVI能够更好地反映植被动态变化特征。由于NDVI、EVI数据是依据植被冠层结构光谱特性和叶片反射率提取的物候信息，因此会导致植被指数（NDVI、EVI）提取物候期比GPP提取物候开始期提前和物候结束期滞后。利用SIF数据提取物候参数SOS和EOS均提前于GPP数据提取物候参数S0S和EOS。SIF数据由于像元覆盖面积与通量塔GPP数据不完全吻合影响了GPP与SIF之间的相关关系。      

基于多时相遥感数据和HSV 变换的越冬前冬小麦面积提取

【目的】冬小麦种植面积的提取对保障粮食安全和估产工作具有重要意义,已有冬小麦面积监测方法存在的所需数据量多、时间滞后等问题亟待解决。【方法】基于入冬前的2017年11月21日(分蘖期)和2017年12月24日Landsat8 OLI影像,将MIR、NIR和RED波段进行HSV变换,并计算地物的NDVI;利用全国土地利用图提取耕地与非耕地两类地物,统计分析两类地物NDVI值、H波段值的关系并设置阈值,初步提取疑似小麦种植区;利用小麦两个时相S值增大的特点准确提取小麦种植区域。【结果】利用多时相遥感数据中NDVI、H和S差别提取的试验区冬小麦种植面积,与地面调查、县区统计年鉴数据有较高的一致性。【结论】HSV阈值划分方法适用于冬小麦种植面积提取,能够提高小麦面积估算的时效性。     

基于MODIS NDVI数据的辽宁省春玉米物候期提取研究

遥感提取玉米物候信息可以提高田间精细化管理水平,对监测玉米季节性变化、确保粮食安全等具有重要意义。以辽宁省为研究区,基于2007,2008,2009年的MODIS植被指数(NDVI)数据,利用非对称高斯(AG)、Savitzky-Golay滤波(S-G)和双逻辑斯蒂克调合函数(DL)三种拟合方法重构春玉米NDVI时序曲线,并使用4次拟合平滑方法处理重构后的时序曲线。在此基础上,提出以动态振幅阈值法取代动态阈值法,并采用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法提取春玉米关键物候期(出苗期、拔节期、抽雄期、成熟期),最后使用辽宁省12个农业气象站的地面物候观测数据对提取结果加以检验。结果表明:基于AG模型的重构NDVI时序曲线保真能力最强,其重构曲线与原曲线各年平均的均方根误差(RMSE)分别为0.035,0.050和0.041;基于S-G滤波方法的重构NDVI时序曲线平滑能力最强,其各年平均的拟合值(R2)分别为0.99,0.993和0.993;就春玉米拔节期、抽雄期、成熟期的提取而言,基于AG时序曲线的提取结果优于其他2种方法的提取结果,其3年提取结果与实际观测值的平均绝对误差(MAE)均小于5d,均方根误差(RMSE)均小于4d;而对春玉米出苗期而言,基于S-G时序曲线的提取结果明显优于其他两种方法的提取结果 ,其各年出苗期RMSE分别为4.1d、4.0d和2.9d;动态振幅阈值法优于前人所用的动态阈值法,能够有效地纠正异常低值点,使提取结果更接近真实日期。研究结果可为利用遥感资料提取春玉米物候期提供参考。     

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。     

基于Segformer网络的地块尺度作物种植结构精细化识别与分类

防止耕地“非粮化”、稳定粮食生产是中国粮食安全的基石。为实现地块破碎化地区作物类型及种植结构精细化识别和分类,本研究以江苏省泰兴市为研究区,基于高分辨率遥感影像和多尺度融合特征显著的Segformer语义分割模型,实现地块尺度的耕地信息精细化提取;同时结合多源遥感数据构建主要植被类型归一化植被指数(NDVI)时序曲线及植被生长关键时间节点的光谱反射特征,开展地块尺度的作物种植结构分类。结果表明：基于Segformer模型的分割方法可有效识别耕地,F1系数达92.4%;基于主要植被类型多时相NDVI时序特征及植被生长关键时间节点光谱反射特征的作物种植结构分类方法能够实现地块尺度的种植结构分类,总体分类精度达82.38%。因此,本研究建立的方法可有效实现地块尺度耕地信息的精细化提取及种植结构识别和分类,为耕地保护提供技术支持。     

基于Sentinel-2时序NDVI的麦冬识别研究

【目的 】 为掌握四川省重要中草药麦冬的种植面积,开展麦冬遥感识别及空间信息提取研究。 【方法 】 文章以四川省绵阳市三台县麦冬主要种植区为研究区,选取2020年11月至2021年5月共计6期Sentinel-2遥感影像,结合实地调查数据建立麦冬、油菜、小麦3种地类的样本数据集,分析该时期内麦冬、油菜、小麦的NDVI时序差异,基于随机森林算法构建麦冬提取模型。随后选取区分度最大的3期NDVI作为输入变量与以全6期NDVI作为输入变量进行麦冬提取精度对比。 【结果 】 （1） 麦冬与油菜、小麦的NDVI在11月、3月、5月差异较大;（2） 以6期的NDVI作为输入变量的麦冬种植信息提取总体精度为91.92%,Kappa系数为0.892;（3） 以3期的NDVI作为输入变量的麦冬种植信息提取总体精度为90.05%,Kappa系数为0.823 2,分类精度略低于6期NDVI全输入,但基于3期关键节点的NDVI时序数据能较准确提取麦冬种植信息。 【结论 】 该结果可为四川省麦冬遥感识别和种植区变化监测提供参考。     

沟槽滤棒压降影响因素的因子分析

[目的]深入研究沟槽滤棒特征参数及组成材料对滤棒压降的影响。[方法]选取常见的8种不同规格的沟槽滤棒及其主要组成材料为分析对象,采用相关性分析与因子分析,开展9个主要特征参数对沟槽滤棒压降的影响程度研究。[结果]试验表明,影响沟槽滤棒压降的特征参数间存在显著或极显著的相关性,相关系数矩阵中特征值大于1.0的前3个成分的累计贡献率达87.502%;由沟槽滤棒压降影响特征参数的旋转因子载荷矩阵得到3个公因子,总结定义后分别是:丝束总质量因子、单丝线密度/纤维素纸物理特性因子、沟槽特征参数因子。[结论]因子分析得出的公因子影响情况与实际沟槽滤棒生产检验过程中出现的情况基本吻合,进一步证实了沟槽滤棒特征参数对滤棒压降影响的准确性。     

微灌石英砂滤料对泥沙过滤指标的研究

微灌过滤的目的在于滤除水源中可能造成灌水器堵塞的杂质颗粒,因此过滤效果评价指标和杂质颗粒滤除效果有关.试验采用砂过滤器模型,选取浊度、颗粒含量、粒度分布3个指标进行泥沙过滤效果分析.结果表明在原水颗粒质量分数、过滤速度相同,滤层厚度的改变的情况下,3个指标得出的结论相一致,均反映出滤层厚度与过滤效果呈正相关.3个指标在过滤评价中均存在一些问题.     

微机在移动罩滤池控制中的应用

本文在比较继电器控制、电子器件控制及微机控制移动罩滤池工作特点的基础上,分析了移动罩微机控制系统的工作原理与特点,且对系统硬件接口电路和软件系统与流程图作了较全面的讨论.     

一种新的混合滤波算法

在超限像素滤波的基础上,融合了均值滤波和中值滤波的优点,提出了基于3种滤波的1种新的混合滤波算法．由实验的图像、均方误差（MSE）、峰值信噪比（PSNR）和Q指标可以看出,这种新的混合滤波算法能有效地滤除图像多种噪声,较好地保护图像的边缘和细节．     

玉溪市主要农作物比较优势研究

运用农产品比较优势理论,对玉溪市主要农作物进行效率、规模和综合优势比较.实证表明,与全国相比,玉溪市水稻、玉米、小麦不具有效率、规模和综合优势;甘蔗、烤烟作物不具有效益优势,但规模和综合优势明显;蔬菜、油菜、水果、茶叶具有一定的规模优势,但缺乏效率和综合优势;花卉、蔬菜、水果、烤烟种植经济效益显著.在此基础上提出玉溪市主要农作物生产发展优化粮食种植结构、强化科技与管理、推广优良品种、培育特色种植、调整粮经种植面积的可行建议.     

沟槽滤嘴对中式低焦油卷烟主流烟气的影响

[目的]为中式低焦油卷烟设计中应用沟槽滤嘴提供一定的参考依据。[方法]研究不同透气度接装纸和不同吸阻沟槽滤棒对常规烟气成分、卷烟危害性评价指数的影响。[结果]尽管随着沟槽滤嘴中接装纸透气度或沟槽滤棒吸阻的增加,常规烟气成分、卷烟危害性评价指数均呈下降趋势,但对卷烟危害性评价指数中7种物质释放量的影响作用却有明显的异同。[结论]通过打孔接装纸和沟槽滤棒的配伍性,可以全面有效降低卷烟危害性评价指数中的7种物质,实现沟槽滤嘴在中式低焦油卷烟中的应用。     

中国主要用材树种标准化地位指数函数的研究

文章通过对地位指数表的实质性分析,从生成同形标准地位指数表出发。对树高生长曲线簇异形的问题进行研究。提出多型地位指数和地位指数函数的概念,在分析它们的性质基础上,最终提出拟多形标准地位指数的概念,在我国２２个省区的地位指数表的样本函数空间中,采用迭代的二元非线性回归法,生成具有“多形”特征的标准地位指数函数,完成了我国不分地区,树种的地位指数的标准化,并对我国部分地区的标准地位指数级的数量评价作了     

非交换剩余格上模糊极滤子的特征与性质

运用模糊集的运算方法和原理,在非交换剩余格上引入了模糊极滤子的概念,并研究了其表示定理和特征性质,获得了在一定条件下非交换剩余格上模糊极滤子与模糊子正蕴涵滤子相互等价的结论.研究结果进一步拓展了非交换剩余格上的模糊滤子理论,为其在逻辑代数及计算机信息处理等方面的应用奠定了理论基础.     

吉林省玉米生产省域尺度上比较优势分析及建议

从播种面积指数、单产指数、效益指数以及综合比较优势指数的角度分析了吉林省玉米生产的比较优势,结果表明,和全国其他省份相比吉林玉米播种面积指数和单产指数具有明显的比较优势,1997—2001五年平均均位于全国第三位;效益指数和全国平均水平相比具有比较优势,和全国优势省份相比不具有比较优势,1997—2001五年平均位于全国第十二位。综合比较优势指数具有明显的比较优势,1997~2001五年平均位于全国第四位。在此基础上,提出吉林省发展玉米生产的对策建议     

河南省18市主要粮食作物生产比较优势分析

依据河南省2001-2010年的粮食生产数据,对河南省18个市的水稻、小麦、玉米和大豆4种主要粮食作物进行比较优势分析,测算出各市主要粮食作物相应的规模、效率和综合优势指数,明确了18市在主要粮食作物生产上的优劣状况,有利于进一步挖掘河南省粮食生产的潜力,提高粮食作物的综合生产力.