中国西部典型区生态环境本底遥感调查

1997年我国实施了西部大开发战略,西部地区的生态环境问题再次引起多方面的关注。“西部金睛行动计划”的实施旨在通过具有代表意义的7个典型区同步监测西部10年(1990～2000年)来的生态环境变化情况,为国家西部大开发战略提供科学的决策支持。项目采用遥感与地理信息系统技术相结合的方法,按照8个统一的原则,制订了生态环境遥感监测技术指南,对这些地区在1990年和2000年的生态环境变化进行了动态监测。监测结果表明,这10年来,由于人类活动加强,农业用地、城市用地大量增加,挤占了自然/半自然植被区,草场过牧引起草场退化,致使典型区生态环境仍处于逐渐恶化的状态。     

基于农业气象模型的农作物单产预测系统

基于农作物单产可以分解为趋势产量和气象产量的原理。采用面向对象的开发方法，在Windows 32位操作系统环境下，用VB与MO作为开发工具，成功开发了Client／Server结构的农作物单产预测系统。系统将数据库技术、组件化GIS技术集成在一起，各模块之间实现了无缝连接。系统运行表现出良好的性能。     

宁夏近18年植被动态变化遥感时序分析

使用18年的PATHFINDER 8km NDVI研究了宁夏全区及4个区域的植被变化特征,结果表明:①宁夏全区植被具有明显的一年一季的季节特征,生长季为5月上旬至10月中旬,植被指数的年变幅为0.05～0.25;不同区域存在不同的季节特征,中部植被指数峰值仅为0.2,灌区植被指数最晚达到峰值;南部山区植被指数最早达到峰值,贺兰山区表现出明显的森林植被特征,NDVI变化幅度较灌区和南部山区小,冬季植被指数又较其他区域高.近18年来,全区平均生长季已延长一句,主要表现为生长季在春季提早一旬开始.②在1982-1999年,宁夏全区年平均植被指数有增加的趋势,表明宁夏全区植被基本保持稳定或略有改善,20世纪90年代相对于80年代,平均植被指数有所增加,生长季平均植被指数80年代以负距平为主,90年代以正距平为主;中部植被指数最低,贺兰山区植被指数最高.灌区、贺兰山区和南部山区的植被指数均较全区平均NDVI高,灌区、南部山区和中部均表现出与全区类似的植被增长趋势,而贺兰山区植被从1982-1988年呈增长趋势,之后呈下降趋势.     

利用MODIS遥感数据监测冬小麦种植面积

冬小麦是中国最主要的粮食作物之一，利用遥感技术进行冬小麦种植面积监测是粮食安全的核心内容之一。美国1999年发射的TERRA卫星上携带的中分辨率成像光谱仪（MODIs）具有独特的光谱、时相和空间分辨率，为大范围的冬小麦种植面积监测提供了可靠的数据源。但中国耕地破碎，即使是250m分辨率的MODIS数据，采用传统的信息提取方法依然无法取得高的精度。因此结合多源遥感数据和GIS数据，建立了基于TERRA／MODIS数据的冬小麦种植面积遥感监测体系结构。首先利用IKONOS米级高分辨率遥感影像提取试验样区的地块图，用以指导野外采样工作；其次，在采样工作基础上，利用LANDSAT进行区域冬小麦种植面积提取；最后利用2002年TERRA／MODIS时间序列数据的混合像元线性分解模型进行河南省冬小麦种植面积的遥感监测，监测结果与国家统计数据相比，相对误差为5．25％，精度能满足农情监测的需要。研究结果为中国冬小麦种植面积遥感监测提供了一种业务化工作方法。     

农业监测应用数据评价

1999年成功发射的地球观测系统的第1个卫星Terra上搭载着先进星载热辐射与反射测量仪ASTER，其数据在可见光、近红外区的3个波段的空间分辨率为15m，具有与Landsat7 ETM数据相似的波段特征。由于ASTER数据价格低廉，将可能广泛应用于农业监测。该文以ETM融合图像为基准，从几何纠正精度、典型地物识别、地物面积量测、影像分类解译4个关键环节对ASTER数据进行了校验。结果表明，ASTER数据可以实现高精度的几何纠正，图像质量优于ETM融合图像，ASTER数据能够表达细小地物的纹理细节，更适合于地物的目视识别，ASTER图像内部几何畸变较小或较一致，量算地物面积准确，ASTER数据分类解译具有与ETM一样的效果，精度较高，是农业监测的又一个重要数据源。     

贺兰山东麓4个酿酒葡萄品种枝条抗寒性鉴定

贺兰山东麓地区受季风和大陆性气候影响,冬季寒冷干燥,低温持续时间长,酿酒葡萄越冬冻害频繁发生,严重制约葡萄与葡萄酒产业的可持续发展。文中对贺兰山东麓产区主栽的4个酿酒葡萄品种枝条进行抗寒性鉴定,旨在对酿酒葡萄抗寒育种、优良品种推广提供理论依据。文中以‘北红’‘威代尔’‘西拉’‘赤霞珠’一年生枝条为试验材料,以4℃下保存的样本为对照,模拟自然冷冻降温过程,设置-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃五个低温处理梯度,对各处理中枝条的保护酶活性、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白、枝条萌芽率以及相对电导率、LT50进行测定及计算,运用相关性分析与隶属函数法对不同品种酿酒葡萄抗寒性进行综合评价。结果表明:‘北红’‘威代尔’‘赤霞珠’‘西拉’4种酿酒葡萄枝条半致死温度分别为-29.57℃、-27.26℃、-23.99℃、-14.10℃。相关分析结果表明,相对电导率、CAT活性、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量与抗寒性呈负相关关系,枝条萌芽率、SOD、POD活性与抗寒性呈正相关关系。恢复生长法、LT50可作为判断酿酒葡萄枝条抗寒性强弱的单项指标。4种酿酒葡萄枝条抗寒性强弱顺序为‘北红’‘威代尔’‘赤霞珠’‘西拉’。     

基于中国气象卫星数据的乌克兰农作物长势监测

【目的】 利用我国第二代风云极轨卫星（FY-3C与FY-3D）的归一化植被指数（NDVI）数据,对乌克兰农作物长势进行持续监测,为及时且准确掌握乌克兰作物生长状况提供科学依据。【方法】 文章基于当旬NDVI值与过去多年历史平均值构建的NDVI差值模型、以及当旬NDVI值与历史平均值绘制的时间序列曲线,动态监测2022年3—7月乌克兰冬季作物生长状况。基于NDVI差值模型,从3月上旬开始,以旬为尺度绘制作物长势分布图,并根据NDVI差值模型计算结果,将作物长势划分为5个等级：差、较差、正常、较好和好。同时,乌克兰全境,尤其是俄罗斯相邻的北部和东部5个州的NDVI平均值被用于绘制作物生长时间序列曲线。【结果】 结果显示,2022年3—7月初,乌克兰的农作物长势呈“前期较差,后期较好”的状态,整体优于多年均值。生成的NDVI时间序列曲线显示,4月上升略有滞后,4月底到6月底逐步升高,7月初NDVI值略有下降,但仍高于过去多年的平均值。【结论】 上述结果证明乌克兰冬季作物的生长状况并未因俄乌冲突的发生和持续受到严重影响。     

基于随机森林算法的多作物同步识别

作物类型遥感识别是农业遥感的重要组成部分,为获取作物种植面积、长势信息并进行产量估算提供了手段。目前,对玉米、水稻和小麦等大宗农作物进行单一识别或两类间分类识别的技术研究较多,对研究区多种农作物同步分类识别的研究较少。本研究基于随机森林分类器利用Landsat 8数据开展宁夏农作物分类,对八种主要农作物春小麦、玉米、水稻、苜蓿、蔬菜、葡萄、枸杞和瓜类进行同步分类试验。结果表明:随机森林方法可以满足研究区内多类作物同步监测的需求,精度可达80%以上。单时相分类精度可达到81.8%,后分类处理精度可达到82.8%,时间序列分类精度可达到85.1%,时间序列分类和后分类处理可以有效提高分类精度。随机森林分类精度随着树数量的增加而增大,当树的数量足够多时,模型趋于稳定,特征变量对精度的影响被控制在一定范围内,当特征变量设置为总特征变量的平方根或对数时,精度达到最佳。因此,基于对分类实验时效性的考虑,将参数分别设置为Ntree=100,Mtry=总特征变量的平方根或对数。     

黄土区大型露天矿农业用地格局演变的分析

在矿区废弃地的恢复中，格局变化的研究将对矿区生态系统的变化起着至关重要的作用。其中，农业用地格局演变的过程及覆被类型的变化，对矿区的生态安全、耕地保护及土地资源可持续利用具有重要的现实意义。该文以山西平朔矿区为例，基于GIS平台，在分析矿区土地动态变化的基础上，运用景观生态学理论与方法，对平朔矿区景观动态变化过程、特征及覆被类型的变化进行了研究，特别对矿区农用地的变化做了重要分析，结果表明：大型露天矿区生态系统景观动态变化过程包括生态破坏过程的景观变化(土地挖损、土地压占、土地占用)和生态重建过程的景观变化(地貌重塑、土壤重构、植被重建)；经过20年的人工控制的生态重建后，矿区土地利用空间格局由以旱地—疏林地格局演变为以林地—建设用地为主的重建生态格局；矿区生态重建已经改变了原脆弱生态系统的生态环境，其中农业用地增加了50%，但由于管理制度等原因，复垦的农用地目前大部分尚不能转换为耕地使用。     

风蚀强度的空间差异及影响分析

在丘陵连绵起伏的内蒙古后山地区,风蚀观测试验表明,在丘陵上存在风蚀强度的空间差异,这种差异进一步造成土壤质地、土壤肥力、生物量的空间差异。丘陵顶部和北坡上部是强烈风蚀部位,南坡相对较轻,风蚀量从丘陵顶部到坡面下部递减。在丘陵的顶部,风蚀强度大,土壤容重大,土壤肥力低,农业生产力也低。在丘陵的南坡,风蚀相对较轻,土壤容重较小,土壤肥力相对较高,农业生产力也高。在丘陵的北坡,风蚀比较严重,肥力比较低。了解这种差异为风蚀综合治理提供了科学依据。