小麦条锈病卫星与近地光谱反射率的比较

通过人工接种诱发小麦条锈病,在病害大面积发生后,利用ASD手持式野外光谱仪(325～1075nm)测定小麦条锈病近地冠层高光谱数据,并获取该试验田同一时相SPOT-2卫星遥感数据,进而对卫星及近地小麦条锈病光谱反射率进行比较分析.结果显示,两者在SPOT-2卫星的3个波段上表现一致;1、2波段发病区的冠层光谱反射率分别为19.02%和15.40%,比对照区的18.61%和14.90%高,而在3波段中,发病区和对照区的反射率分别为34.65%和35.90%.由此可见,3波段发病区与对照区的光谱反射率差异更大,可用3波段进行小麦条锈病卫星遥感监测.     

麦蚜对小麦冠层光谱特性的影响研究

通过对田间不同程度麦蚜危害的小麦冠层反射光谱测量,研究了各波段反射光谱的变异特征,并对光谱反射曲线进行微分分析。结果表明:在麦蚜危害的初期,近红外反射率明显降低,即陡坡效应受到明显的削弱,随着麦蚜危害程度加重,小麦冠层的反射率在不同波段有明显下降,尤其在近红外区下降更为显著。利用光谱微分技术,对受麦蚜不同程度危害的小麦冠层反射率求一阶导数,得到红边斜率。结果表明,麦蚜危害后小麦冠层的红边斜率在近红外波段发生剧烈的变化,且随着危害程度的加重其值逐步下降。将归一化植被指数(NDVI)分别和百株蚜量进行相关及回归分析,并对监测蚜虫敏感波段的选择做了初步的探讨。     

内蒙古干旱监测评估方法综合应用研究

在内蒙古土壤墒情和干旱监测评估服务中,通过土壤含水量地面观测与卫星遥感监测的有机结合,达到优势互补,使内蒙古的干旱服务工作达到准确及时。利用土壤相对湿度划分干旱等级,方法简单精确,容易业务化;卫星遥感监测在春季(6月1日以前)采用热惯量法,夏季(6~8月)利用植被指数法,秋季以地面监测服务为主。另外,卫星遥感受监测时间和植物生长特性的影响,监测结论难免出现滞后,尤其对干旱初期的判断就更加模糊,卫星遥感监测更适合在连续大旱的情况下对干旱的动态进行监测评估服务。     

基于MODIS数据的沙漠化地区地下水位遥感监测模型的建立——以毛乌素沙地为例

为了研究沙漠化地区地下水位的分布状况,利用MODIS卫星遥感数据,采用遥感一数学一模型学融合的研究方法,在实地考察沙漠化地区地下水位、土壤水分和其它辅助资料的基础上,通过土壤水分和地下水位的线性方程,提出了基于MODIS影像数据,在土壤中存在毛细管补给条件时,简便、有效地监测沙漠化地区地下水埋深的遥感模型,并在毛乌素沙漠化地区进行了实地验证。结果表明,该模型反演地下水位和实测地下水位之间的相关系数为0.868,误差较小,研究结果符合实际。认为在较大范围且地下水埋深不大于7 m的沙漠化地区,利用MODIS多波段遥感模型监测并评价地下水位分布是可行的。     

焉耆盆地土壤盐渍化的光谱特征分析

土壤盐渍化是干旱区/半干旱区常见的一种土地退化现象,加强对土壤的盐渍化遥感调查和监测有利于盐渍土壤的改良和利用。高光谱波段众多、光谱信息丰富,在识别和定量演算盐渍土壤盐分含量上具有较大的优势。为了推进高光谱遥感数据在土壤盐渍化监测中的应用,本文以焉耆盆地部分地区为研究区域,通过野外调查以及实地测点,利用便携式光谱仪测量研究区域内不同盐渍程度的土壤光谱,分析土壤光谱曲线与土壤盐渍程度之间的关系,从而为今后的高光谱遥感的盐渍化监测打下基础。     

地面高光谱和低空遥感监测小麦白粉病初探

利用手持式高光谱仪和基于数字技术的低空遥感系统，对不同严重度小麦白粉病冠层光谱反射率进行了测定，同时调查病情指数，分析不同时期地面平台光谱反射率与病情指数及低空遥感平台反射率与病情指数（disease index，DI）、归一化植被指数（normalized difference vegetable index，NDVI）相关性。结果表明，地面光谱测量冠层光谱反射率和低空遥感数字图像反射率与小麦白粉病病情指数在灌浆期有显著的相关关系，就地面测量结果而言，近红外波段的相关性高于绿光波段，相关系数分别为0．79和0．54；低空遥感数字图像红、绿、蓝三波段中，相关性依次降低，相关系数分别为0．79、0．75和0．62；而且低空遥感图像与归一化植被指数也存在较好的相关关系，蓝、红、绿波段，相关系数依次为0．70、0．68和0．54。这表明利用遥感非破坏性监测小麦白粉痛有着良好的应用前景，对于小麦白粉病发生面积监测有重要意义。     

基于MODIS资料的遥感干旱监测业务化方法研究

MODIS在波段设置和探测精度方面较AVHRR有较大的优势,如何将传统的基于AVHRR数据的遥感干旱监测模型转移到MODIS数据平台是遥感干旱监测领域非常关注的问题。我们从可业务化的角度,在借鉴陕西省农业遥感信息中心近年研究开发的NOAA/AVHRR遥感干旱监测业务化模型的基础上,结合陕西的地形、气候、植被覆盖特征,建立了基于MODIS数据的区域性干旱遥感监测的业务化模型和资料处理流程,并在陕西2005年3-5月发生的较严重的春旱过程中进行了监测试验。结果表明:使用基于MODIS数据的热惯量和植被供水指数两种模型进行区域性遥感干旱监测是可行的,修改后的植被供水指数模型在干旱面积估算精度和图像的可视化效果方面有了明显提高。     

沙尘暴EOS/MODIS卫星遥感监测指数模型

利用EOS/MODIS数据,采用最佳波段组合指数法和方差-协方差矩阵特征值法,从36个MODIS波段中筛选出用于沙尘暴图像最佳彩色合成增强的组合波段是B20,B1,B29(BXX表示波段号位XX的反照率或亮温值,下同).在敏感性差异分析的基础上,应用波段数学组合的方法,建立了判识沙尘暴的条件:1≤(B17-B8)/(B6-B2)＜10,1≤(B23-B32)/(B17-B8)≤1.6,(B17-B8)/(B6-B2)＞(B23-B32)/(B17-B8),构建了提取沙尘暴区域范围和强度等级信息的沙尘暴卫星遥感监测指数SVI=(B17-B8)/(B6-B2),利用指数SVI值的大小对沙尘暴进行了5个等级的定级和分类.     

应用MODIS数据估算草地生物量

利用新一代EOS/MODIS卫星遥感数据,针对MODIS的应用特点,借鉴国内外基于遥感手段监测植被的方法以及植被指数的研究进展.以天山北坡乌鲁木齐南郊的草地为研究区,通过野外实地采样得到与MODIS影像资料时相一致的草地地上生物量数据.并利用ENVI软件,提取典型区各样点的植被指数,分析遥感植被指数与植被生物量的相关关系,从而建立植被指数在不同季节草甸和草原的生物量估测模型.     

遥感多光谱数据在内蒙古西部湿地监测中最佳波段选取的应用研究——以乌梁素海域为例

湿地由于具有丰富资源、独特的生态结构和功能而享有“自然之肾”之称。为了更好地保护和开发利用湿地,近年来湿地研究成为国际上众多学科学者们关注的热点。本文尝试遥感技术在湿地监测中的应用,从多光谱遥感数据中选取最佳波段来突出湿地类型或湿地植被工作进行探讨。经研究表明最佳波段选取原则除主要考虑波段的信息量要大,而它们之间的相关性要小这两个因素外,还要使波段组合后地物之间的光谱特征差异尽量达到最大。以乌梁素海域湿地为研究对象,利用最佳指数OIF指数选取最佳波段,并结合研究对象的光谱特征、Landsat7卫星ETM各波段用途,最终选取TM453为最佳波段组合,这样的组合可以使不同地物的灰度值差异达到最大,有利于目视解译。     

冬小麦生物量遥感监测模型的研究

本文利用１９９２－１９９４年乌兰乌苏农业气象试验站观测农学资料、光谱资料以及同步接收的ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ资料，计算了冬小麦生物量与比值植物指数（ＲＶＩ）和归一化差值植被指数（ＮＤＶＩ）的相关系数，并建立了冬小麦生物量的光谱监测模型和气象卫星遥感监测模型，为冬小麦长势的动态监测提供了理论依据。     

成株期小麦对荻草谷网蚜的田间抗蚜性和耐蚜性评价

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种（系）为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值（调查株蚜害级别/千粒重损失率）计算耐蚜指数,以此评估小麦的抗蚜性水平和耐蚜性水平;2022年利用人工辅助接蚜的方法对2020年表现稳定的部分小麦品种（系）的评估结果进行验证。结果显示,在自然感蚜条件下2个试验点6次调查中仅山农116、泉麦31和濮麦116表现稳定的抗蚜性,在人工接蚜时仅郑麦132表现稳定的抗蚜性;中育1220、泰禾麦2号和瑞华1408在自然感蚜时蚜量较低,千粒重损失率低于5.00%,人工接蚜亦表现良好的耐蚜性,表明其兼具耐蚜性和一定的抗蚜性;泰麦601、瑞华592、轮选166和中农麦4007在自然感蚜的高蚜量情况下和人工辅助接蚜时均能保持较低的千粒重损失率（小于15.00%）,表明成株期小麦的抗蚜性减弱是一种普遍现象,耐蚜性是比抗蚜性更稳定的遗传特征。     

Modelling regional level spatial distribution of aphid (Lipaphis erysimi) growth in Indian mustard using satellite-based remote sensing data

Abstract

We developed a procedure for preparing a model for mapping spatially distributed zones of aphid pest (Lipaphis erysimi) outbreaks at a regional level. This study employed near-surface meteorological parameters derived from National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Television and Infra-Red Operational Satellites (TIROS) Operational Vertical Sounder (TOVS) data and field observations of disease infestation. The study area comprised three sites representing semi-arid and sub-humid regions of dominant Indian mustard (Brassica juncea L.)-growing regions of India. A model based on TOVS-derived cumulative surface air temperature and minimum specific humidity (SpH) was developed to estimate the date of ‘aphid onset’ (first appearance), date of peak infestation and location of severity with respect to aphid population density. Aphid population growth rate during the linear growth phase between aphid onset to peak was computed using SpH-weighted temperature and dates of sowing of the crop (crop age). Sowing dates of mustard crop, of northwest India, were obtained from spectral growth profiles derived from time series remote sensing (RS) products of the SPOT-4 VEGETATION sensor. Estimated dates of peak aphid infestation and peak population showed a strong match with the observed data. The location of peak aphid population density was depicted in each spatial grid of 25×25 km² for parts of northwest India. The simulated aphid population build-up and date of peak population density was validated with observed data for an unknown site in the Sriganganager district, Rajasthan state, India. Comparison of predicted dates of attaining peak aphid population with observations showed a deviation of ±7 days. After validation, the regional level model was applied over a large area of a mustard-growing region for varying dates of sowing, surface air temperature and specific humidity, to show the spatial distribution of aphid growing severity zones (population density) and to predict dates of severe aphid infestation (peak population) at each grid level in the region.     

基于FY-3D/MERSI-II数据的陕西农业干旱遥感监测应用研究

以陕西省夏季干旱过程监测为例，采用风云系列最新极轨气象卫星FY-3D/MERSI-II数据，利用其250 m空间分辨率红光和近红外通道构建NIR-Red特征空间，建立垂直干旱指数（PDI）、改进型垂直干旱指数（MPDI），并与综合气象干旱指数（CI）进行相关性分析。结果表明：FY-3D/MERSI-II数据在陕西省的干旱遥感监测中具有良好的适用性，PDI、MPDI与CI呈显著负相关，相关系数分别为-0.135和-0.110，达到显著水平，PDI在陕西省夏季旱情动态监测中表现更好；2019年陕西省夏季旱区主要集中在榆林北部和渭北旱腰带，5月下旬的干旱过程最为严重，对冬小麦产量有较大影响；相较于国际气象卫星和陆地卫星数据，国产FY-3D/MERSI-II数据具有更高的时空分辨率，在进行农业干旱动态监测方面具很大潜力。     

我国土壤水分热红外遥感监测研究进展

目前热红外遥感监测土壤水分含量的方法主要有热红外法、热惯量法和温度植被指数法。其中,热红外法简单易行,在缺乏昼夜温差数据时可用白天下垫面温度反演土壤水分,但其仅考虑某一时刻土壤水分对土壤温度的影响,故其反演精度不够理想;热惯量法物理意义明确,估算精度高,简单易行,但也存在诸如只适用于裸露或植被覆盖度低的地区以及卫星数据难于获取等局限性;温度植被指数法物理意义也较明确,适用性广,但计算过程较复杂,且某些参数难于及时获得。相对来说,植被稀疏区宜采用热惯量法,植被郁闭区则宜采用温度植被指数法。在未来,随着遥感传感器性能的改进,多种技术的综合应用,特别是热红外技术与微波技术的结合应用,将会显著提高土壤水分含量遥感监测的精度。     

冬小麦叶片叶绿素相对含量遥感估算模型研究

在分析前人对叶绿素含量监测方法不足的基础上，利用TM（Thematic Mapper）遥感影像探讨了估算冬小麦不同生育期叶片叶绿素相对含量的可行性。并基于遥感变量与地面实测叶绿素相对含量的相关关系分析结果，建立了冬小麦在拔节期和孕穗期叶片叶绿素相对含量的遥感定量估算模型，为利用遥感技术进行冬小麦的长势监测提供了依据。     

黑河中游地区区域蒸散量的时间变化规律及其影响因素

表面能量平衡系统是应用卫星对地观测的可见光、近红外和热红外波段资料,结合实测气象数据或大气模式输出数据,根据表面能量平衡原理估算不同尺度的地表大气湍流通量,从而估算地表相对蒸散的一种方法。本文将水文数据与遥感数据相结合,对张掖盆地1990-2004年间的区域蒸散量进行了估算,评价了区域蒸散的年际变化规律,并对其影响因素进行了分析。结果表明:张掖盆地的区域蒸散量呈逐年升高的趋势,这种增长趋势与黑河中游莺落峡、正义峡间的耗水量增加,张掖地区人口、GDP的增长及农田用地的增加有着良好的相关性。     

多源遥感数据融合及其在土地资源调查中的应用

多源信息融合的目的就是要充分集成不同来源数据的优点,尽可能多地获取地物信息,以大大提高解译精度和可信度。本文结合国土资源部“典型县耕地资源分布与生态退耕遥感监测”规划的前期预研究项目,利用ETM和SPOT等多源遥感数据,探讨不同遥感信息融合过程中的处理方法与关键技术,在对比分析所使用的各种数据优缺点的基础上,阐述了数据纠正、配准、融合的技术过程和出现的问题,列出本项目为遥感影像解译所归纳的主要地类的特征图谱。利用高分辨率遥感数据融合较低分辨率数据,进行土地利用变化分析,及时准确获取变化信息,为有关部门进行土地的规划、管理提供科学依据就有着十分重要的意义。