农作物空间格局遥感监测研究进展

 遥感技术因其高时效、宽范围和低成本等优点正被广泛应用于对地观测活动中,为大区域尺度掌握农作物空间格局提供了新的科学技术手段。本文系统总结了近10年来国内外农作物空间格局遥感监测在理论、方法、实践应用等方面取得的新进展,指出了亟待解决的问题,并对今后的发展方向进行了展望。研究认为,农作物种植面积遥感监测主要根据遥感传感器记录的不同农作物光谱特征的差异,进行不同农作物种植面积的识别,方法主要包括：基于光谱特征、基于作物物候特征和基于多源数据的农作物遥感识别方法。遥感技术应用于农作物复种模式监测主要根据时间序列植被指数描述的作物季节活动过程,利用不同的拟合方法得到作物生长曲线,实现作物复种模式有效监测。农作物种植方式遥感监测是更高层次的遥感应用,主要利用时间序列遥感数据,根据作物植被指数的变化规律区分不同作物生育周期,判断不同复种模式下作物的种植顺序和方式。在未来相当长的一段时间内,建立农作物空间格局遥感监测的理论和技术体系、发展和改进遥感影像分类方法、优化时间序列遥感数据平滑技术和提高信息提取的自动化与流程化将是农作物空间格局遥感监测需要重点解决的几个关键问题。  

农作物种植结构遥感提取研究进展

农作物种植结构信息对农业生产管理、农业可持续发展及国家粮食安全等具有重要意义。本文中概括了农作物种植结构遥感提取的理论基础，归类了近10年间不同农作物种植结构遥感提取技术方法，重点评述了不同技术方法的特点及应用情况，讨论和展望了未来农作物种植结构遥感提取研究的发展方向。当前，光谱特征、时相特征和空间特征是农作物种植结构遥感提取的三大理论基础。基于单一影像源的种植结构提取方法操作简单，但往往难以获取种植结构“最佳识别期”的遥感影像；基于多时序影像源的种植结构提取方法可以充分利用农作物季相节律特征，成为当前农作物种植结构遥感提取的主流方法。在基于多时序影像源的种植结构提取方法中，多特征参量法较单一特征参量法更适用于农作物种植结构复杂区域，基于多特征参量的统计模型法一定程度上解决了混合像元问题，但模型的鲁棒性有待提高。此外，遥感与统计数据融合的农作物种植结构提取法在国家及全球大尺度的农作物种植结构提取中具有优势，但较低的制图分辨率使得数据产品的区域适宜性较差。未来农作物种植结构遥感提取将以区域“作物一张图”为目标，充分发挥多源数据组合利用的优势，围绕多类型作物同步提取和大范围作物种植结构提取开展深入研究，重点加强遥感数据预处理、特征参量提取和分类器高效选择等关键技术研究，从而提升农作物种植结构遥感提取的时空尺度，满足多方位的农业应用需求。  

千岛湖水体叶绿素浓度高光谱遥感监测研究初报

以千岛湖为研究对象,利用高光谱地物光谱仪在库区进行了反射光谱测量和同步水质采样分析.通过研究水体藻类叶绿素浓度与其高光谱反射特征之间的关系,建立了叶绿素a的遥感定量模型, 结果表明:光谱反射率比值R701 nm/R516 nm、IKONOS的红光与蓝光波段反射率之比与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数分别为0.87和0.83,可以用来估计叶绿素a浓度;而微分光谱、单波段以及其它波段比与叶绿素a的相关性不及前两者.所以,遥感估算千岛湖叶绿素a浓度,采用比值法最准确.由于TM波段与IKONOS波段范围几乎完全相同,而分辨率不同,从经济实用的角度考虑,可以用TM数据对整个库区进行大范围遥感监测,而对其支流和小范围水面,用分辨率较高的IKONOS数据才能满足精度要求.  

植被光谱遥感数据的研究现状及其展望

植被光谱遥感是地表植被地学过程对地观测的强有力工具.本文概述了植被光谱遥感在植被信息提取、植物长势监测和估产以及估算植物光合有效辐射和初级生产力等方面的应用及研究现状,特别关注了高光谱遥感及其与近年逐步兴起的多角度遥感结合,更精确地反演植被参数等方面的发展状况.并讨论了今后植被光谱遥感应用发展的方向和研究领域.  

基于RS与GIS技术的福建省森林火灾监测研究

针对南方丘陵山区森林火灾发生的特点,研究利用极轨气象卫星遥感资料实时监测福建省林火的技术方法 通过计算机对卫星资料的自动处理和林火监测阈值的人工调整,能够快速准确地对林火进行识别 将林火监测信息与地理信息进行有机地结合,做到林火地理定位精确到乡镇级 在2003年夏季福建异常林火高发期的监测应用中,林火灾情监测准确率达80%,取得显著的效果  

冬小麦遥感估产多种模型研究

综合冬小麦地面光谱资料及相应的农学参数资料，ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ 资料，历年各县冬小麦单产、播种面积、总产资料，历年新疆各站气象资料，监测点历年冬小麦发育期、密度、产量分析等资料，证明地面光谱植被指数与冬小麦密度、生物量、叶面积指数关系密切，从而建立了密度与生物量的光谱监测模型，进而建立了北疆试验区各层冬小麦种植面积估算和产量预报卫星遥感模型，辅以冬小麦产量农业气象预报模型、农学模型及模拟模型，自１９９４ 年投入应用以来的结果表明，这套模型预报精度高、效果很好  

Hyperion高光谱数据森林郁闭度定量估测研究

该文探讨和评价了利用星载EO-1 Hyperion高光谱遥感数据定量估测森林郁闭度的能力.高光谱数据光谱特征空间降维采用两种方式， 一种是光谱特征选择的波段选择法(BS)，另一种是光谱特征提取的主成分变换法(PCA).从森林资源变化图上获取200个样点的实测郁闭度值，130个用于建模，70个用于验证.对应图像的取值采用单像元值(NP)和3×3窗口的平均值(W33) 两种方法.两种光谱特征降维方式和两种图像取值方法构成4种估测模型(BS-NP、BS-W33、PCA-NP和PCA-W33).分析过程为:①对图像进行预处理，选出质量好的波段；②采用逐步回归技术提取与郁闭度相关性高的波段或变量；③建立多元回归模型估测郁闭度；④估测精度验证.经检验，估测精度分别为: BS-NP 83.17%、BS-W33 84.21%、 PCA-NP 85.62% 和 PCA-W33 86.34%.初步结果表明，光谱特征提取的主成分变换分析法比光谱特征选择的波段选择法的郁闭度估测更有效；3×3窗口的图像取值方法比单像元取值方法的估测精度高.   

应用遥感技术研究厦门市热岛效应与植被覆盖的关系

为了探讨厦门市城市热岛效应与地表植被覆盖的关系，针对厦门市森林生态网络体系建设的内容，利用卫星遥感资料为数据源，以地理信息系统为分析平台，对厦门市的热环境进行了研究。结果表明：把森林引入城市，建立以森林为主体的厦门市森林生态网络体系，加大植覆盖与水面面积，是改善城市热岛效应，提高厦门市森林生态网络体系建设质量的一个重要措施。  

遥感监测旱情的研究进展

干旱是威胁我国及世界农业发展的自然灾害之一，遥感技术已经成为监测旱情的重要手段。本文回顾了近些年来遥感监测旱情的研究进展，并总结了国内外常用的模型，着重从热惯量法，冠层温度法，植被指数法以及微波遥感等几方面做出评述，并对遥感监测旱情的下一步发展提出展望。  

天目山国家级自然保护区毛竹林扩张遥感监测

为解决天目山国家级自然保护区毛竹Phyllostachys pubescens林扩张与生物多样性保护矛盾日益尖锐的问题,应用遥感和地理信息系统技术,监测该自然保护区在1985年,1991年,2003年3个时期毛竹林的面积及其变化。结果显示,区内毛竹林面积以平均4.47 hm.a-1的增长速度迅速扩张,并有继续快速蔓延的趋势,严重蚕食了周围原始植被(特别是阔叶林分),在很大程度上破坏了该自然保护区的生物多样性及珍稀濒危物种的保护。认为毛竹林迅速扩张的原因主要是人为干扰极少,毛竹林盖度大(>79%),林下其他植被更新难等。最后提出了促进生物多样性保护的建议。图2表1参8