基于NDVI密度分割的冬小麦种植面积提取

为解决作物面积遥感监测中常遇的混合像元问题,选用江苏省沭阳县冬小麦扬花期HJ-1A卫星遥感影像,基于不同地物光谱信息的差异性与可分割性,提出基于归一化植被指数(NDVI)密度分割的冬小麦种植面积提取方法。在利用GPS实地取样调查和建立解译标志的基础上,对HJ-1A卫星影像进行了几何与大气校正。利用NDVI灰度影像提取混合像元训练样本的NDVI值和小麦种植面积,计算小麦面积权重,确定混合像元的NDVI阈值。利用NDVI再归一化结果对NDVI灰度影像进行密度分割,依据不同密度分割系数下像元总面积及其所对应的小麦面积权重关系,最终得到沭阳县冬小麦种植面积。结果表明,根据NDVI密度分割法提取冬小麦面积为8.37×104 hm2,面积精度为92.37%,样本精度为93.31%。基于密度分割系数(P0.5)制作沭阳县冬小麦种植分布图,获取了全县冬小麦空间分布特征信息。以上结果说明NDVI密度分割法能较准确地提取研究区内冬小麦种植面积,可有效解决农作物种植面积提取中混合像元问题。     

基于不同情景的嘉兴市生态系统服务价值分析

以2000、2010年两期土地利用数据为基础,结合CLUE\|S模型与Markov模型预测了2020年嘉兴市3种不同情景（自然增长情景、生态保护情景和土地优化情景）下的土地利用变化,并据此分析了3种情景下生态服务价值的变化情况。结果表明,至2020年,嘉兴市生态系统服务价值从高到低依次为生态保护情景>土地优化情景>自然增长情景。相对2010年,自然增长情景损失值最高,为136亿元,土地优化情景损失值为087亿元,而生态保护情景损失值仅为027亿元,表明通过采取降低耕地向建设用地的转化速率、增加林地面积的生态保护措施,可以大大提高嘉兴市的生态服务功能。因此,建议嘉兴市政府在增加森林覆盖面积的同时,还要严控城市无序扩张。     

豆类蔬菜中氟虫腈残留分析方法的研究

建立氟虫腈在豆类蔬菜中的残留气相色谱分析方法.样品经过乙腈/丙酮(70/30)抽提,用无水硫酸钠除去样品中的水分,通过硅酸镁(Florisil)固相萃取(SPE)小柱净化,旋转蒸干后用乙腈定容,应用微池电子捕获检测器(μECD)检测,通过外标法定量.方法的定量检测限为5μg·kg-1.在5～50 μg·kg-1浓度范围内,回收率为92.3%～101.7%,变异系数为1.4%～4.0%.     

遥感光谱指标和神经网络结合的冬小麦地上部生物量估测

为探讨基于神经网络对小麦地上部生物量（aboveground biomass,AGB）进行遥感估测的可行性,在江苏省泰州泰兴市、盐城大丰区和宿迁沭阳县布设冬小麦大田试验,在对冬小麦近红外波段反射率（near-infrared band reflectance,REF_nir）、红光波段反射率（red band reflectance,REF_red）、归一化差值植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、差值植被指数（difference vegetation index,DVI）、比值植被指数（ratio vegetation index,RVI）、土壤调节植被指数（soil adjusted vegetation index,SAVI）和优化土壤调节植被指数（optimized soil adjusted vegetation index,OSAVI）等7个遥感光谱指标与冬小麦生长指标（LAI和AGB）进行相关性分析基础上,构建基于BP神经网络的冬小麦AGB估测模型,并与多元线性回归估测模型进行精度比较。结果表明,冬小麦拔节期REF_red、NDVI、RVI、SAVI、OSAVI和LAI与AGB之间存在较好相关性,其中LAI与AGB的相关性最高（相关系数为0.782）,SAVI与AGB的相关性最低(相关系数为0.647)。利用BP神经网络建立的冬小麦AGB估测模型AGB_BP的决定系数（r）为0.918,均方根误差（root mean square error,RMSE）为582.9 kg·hm^-2,平均相对误差（average relative error,ARE）为18.4%。利用多元线性回归分析建立的冬小麦AGB估测模型AGB_RA的r为0.784,RMSE为871.1 kg·hm^-2, ARE为32.6%。利用冬小麦抽穗期AGB实测数据再对模型AGB_BP和AGB_RA进行验证,其RMSE分别为1 140.4和1 676.7 kg·hm^-2, ARE分别为20.5%和33.1%。由此可以看出,冬小麦估测模型AGB_BP精度优于模型AGB_RA,说明利用多个遥感光谱指标结合LAI建模可以有效提高冬小麦AGB的估测精度。     

水稻农业气候资源变化特征及影响分析

为了合理利用气候变暖背景下的农业气候资源,减缓和适应气候变化带来的不利影响,以江苏稻区为例,利用全省60个气象台站1961—2012年气象观测资料,应用估算模型和统计方法,评估了一季稻全生育期内农业气候资源的变化趋势以及对一季稻生长的影响。结果表明：1961—2012年,太阳总辐射在逐年代递减,苏北、苏中、苏南的下降速率分别为65 MJ/(m²·10 a)、43 MJ/(m²·10 a)、52 MJ/(m²·10 a),光资源的下降不利于一季稻的光合作用;2000年前后为苏中和苏南≥10℃年活动积温的突变点,21世纪后热量资源增加显著;日均气温稳定通过10℃的初日在逐年代提前、终日在逐年代推迟,使得一季稻旺盛分蘖期提前、安全齐穗期推迟;水分资源没有明显变化趋势,总体充足。因此,近52年,江苏农业气候资源总体呈现光能资源减少、热量资源增加、水分资源充足,气候变化的影响利弊并存。     

县域冬小麦生物量动态变化遥感估测研究

为给生产管理中及时掌握县域冬小麦长势的动态变化提供有效手段,以江苏省沭阳县为研究区,基于冬小麦生物量形成的生理生态过程,重构冬小麦生物量遥感估测模型。选用两景不同时相的HJ星影像数据,利用植被指数反演的LAI数据,对冬小麦生物量模型进行参数修订,并对县域冬小麦拔节期生物量的空间分布进行估测。在此基础上,进一步估测冬小麦抽穗期生物量分布特征及其动态变化特点。结果表明：（1）冬小麦拔节期生物量估测值和观测值范围分别为2 054.3~4 828.3 和1 962.5~4 568.4 kg·hm^-2 ,平均值分别为3 148和3 045.5 kg·hm^-2 ,RMSE为214.8 kg·hm^-2 ,决定系数为0.919 1,表明冬小麦生物量模型模拟精度较好;（2）冬小麦抽穗期生物量较拔节期发生明显变化,其中长势变化快的田块面积为20 108.7hm,占总种植面积的23.4%。春季气候因素的转好以及肥水措施的实施对冬小麦营养与生殖共生阶段的生长起到明显促进作用。说明本研究提出的基于遥感反演信息与生长模型协同的冬小麦生物量估测方法能有效估测县域冬小麦不同生长时期生物量的空间分布及其动态变化。     

复合高低空间分辨率遥感影像的云南省近十年森林扰动提取

选择云南省作为研究区域,利用2002、2013年的Landsat数据和2002-2013年的MODIS产品数据,分别构建扰动指数提取森林扰动信息。在此基础上,根据空间位置的对应关系,抽样部分区域,建立MODIS数据与Landsat数据扰动提取结果间的统计关系,将该关系外推到整个研究区域,利用FORMA数据对扰动估算结果进行精度评价。结果表明,复合高低分辨率图像校正后的MODIS扰动提取具有较高精度,与FORMA相比,平均相对误差为10.43%,近10 a云南省森林扰动主要发生在大理、丽江、玉溪等林区地带,其中2010年扰动最为剧烈。     

武汉市城市化发展对气候变化影响研究

根据武汉市1966-2015年的气候数据资料及统计年鉴资料,使用线性趋势分析法、滑动平均法、MK和MTT突变检验法对武汉市50 a气候进行分析,选取5个城市化指标,建立城市化指数模型并与气象要素做相关拟合分析。结果表明,武汉市50 a的年平均气温、极端最高气温、极端最低气温呈上升趋势,相对湿度、日照时数呈下降趋势,降水量变化不显著;年平均气温、极端最低气温、相对湿度、日照时数突变年份分别为1983、1980、1994、1988年。城市化指数与年平均气温、极端最低气温呈显著正相关,与相对湿度、日照时数呈显著负相关,与极端最高气温和降水量无明显相关性。城市化指数与年平均气温拟合曲线的拟合程度较高,说明城市化发展对年平均气温影响较大。     

近50 a中国西北地区东部降水特征

利用我国西北地区东部54个气象站1960-2009年的降水资料,采用M-K检验和小波分析方法,对该地区的降水特征进行了分析。结果表明：① 西北地区东部降水量呈微弱下降趋势,1990年后降水减少趋势更为明显,Ⅱ区降水变化趋势较Ⅰ区更加显著;② 该地区降水频次以弱降水和中等强度降水为主,占降水总天数的70%以上,弱降水频次减少趋势显著;③ 中等强度降水和强降水的降水量占全年降水的75%以上,中等降水的降水量呈减少趋势,是造成年降水量减少的主要原因;④ 小波分析结果显示,年降水、中等降水和强降水序列均存在显著的3 a和5 a短周期,其中Ⅰ区和Ⅱ区的中等降水和强降水小波周期在20世纪70年代之后完全不同,中等降水的减少与70年代周期的变长密切相关。     

极端干旱区棉花生育期变化特征及光热条件对其产量的影响

利用敦煌市1983—2012年棉花生育期农业气象观测资料,研究不同播种期棉花的生育天数的变化以及棉花在不同阶段生育天数、气温、光照条件的差异及其对棉花产量的影响;构建了产量与生育天数、日照时数和平均气温的回归方程。结果表明：播种日期的迟早主要影响播种出苗期和苗期的生育天数,播种越迟,这两个阶段的天数越短。各发育阶段天数的变化直接影响着棉花的品质与产量,其中蕾期天数与吐絮期天数相关较好,蕾期天数短,吐絮期天数长,利于棉花的生长发育。近30 a来,日平均和总日照时数均有所增加,气候倾向率分别为0.12 h·10a^-1和96.14 h·10a^-1;平均气温呈上升趋势,气候倾向率达0.29 ℃·10a^-1,近代气候光热条件的变化对喜热植物棉花是十分有利的。在不同生育阶段,棉花对光热条件的需求各异,如吐絮期的日照时数越多、气温越高,则越容易获得高产。根据早熟及抗病为主的品种对发育天数和光热条件的需求,结合当地气候,合理确定播种期,科学地利用气候因子对棉花各生育期的影响,是实现棉花高质高产的有效途径。