基于MODIS遥感数据的海南岛橡胶林碳密度空间分布研究

天然橡胶林作为经济林在海南森林碳汇中占有很大的比例,具有较大的碳汇价值,准确的获取橡胶林碳密度空间分布信息对开展橡胶林碳汇功能进行评价具有重要的意义。为了能在空间上体现同一区域不同地点橡胶碳密度的差异,在MODIS遥感数据和橡胶普查数据的基础上,采用CASA模型和降尺度的方法,得到了海南岛天然林橡胶碳密度空间分布图。结果表明:该方法能在一定程度上体现出海南岛天然橡胶林碳密度的空间分布,天然橡胶林碳密度高值区分布在海南岛的中部,平均碳密度在25~33 t/hm2之间,而低值区域分布在海南岛北部,平均碳密度小于20 t/hm2。     

基于遥感的海南岛橡胶林零平面位移和粗糙度估算

在橡胶风害评估中,橡胶林零平面位移和粗糙度是建立定量评估模型的重要动力学参数。以MODIS遥感数据为信息源,计算橡胶林的叶面积指数,并利用形态学Raupach方法,估算橡胶林归一化零平面位移和粗糙度。该方法充分发挥了遥感大面积获取数据的优势,同时解决了传统气象学方法获取橡胶林零平面位移和粗糙度需要大量长期的野外观测资料的限制。结果表明:橡胶林叶面积指数与归一化零平面位移和粗糙度分别存在正相关和负相关;估算结果精度能满足橡胶风害评估模型参数的需求。研究结果可为开展大范围内橡胶林风害评估提供技术支撑。     

基于GIS的海南岛森林生态系统服务功能价值评估

对海南岛森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护和森林游憩8个方面14个指标进行生态系统服务功能价值评估。结果表明：海南岛8项生态服务功能总价值量2 528.29亿元/年,功能价值贡献大小依次为：涵养水源（47.52％）＞净化环境(12.35％)＞固碳释氧（11.68％）＞生物多样性保护（10.31％）＞固土保肥(6.65％)＞森林防护(6.16％)＞森林游憩(4.42％)＞积累营养物质(0.91％),根据不同森林类型的生态服务功能价值量分析,原始林（28.34％）＞次生林（26.96％）＞橡胶林（24.42％）＞用材林（14.02％）＞防护林（3.24％）＞经济林（2.29％）＞灌木林（0.43％）＞红树林（0.29％）。     

中国茶叶种植户生产率增长的源泉与决定因素——来自2011—2017年微观数据的证据

在经济新常态和茶叶消费回归理性的背景下,提高茶叶生产率对于推动茶产业高质量发展具有重要的现实意义。基于2011—2017年微观跟踪数据,利用随机前沿生产函数实证分析茶叶种植户全要素生产率（Total factor productivity,TFP）增长及源泉,并进一步利用2013—2016年微观混合数据,基于“一步法”的随机前沿生产函数,实证分析茶叶种植户的技术效率及影响因素,特别关注不同技术扩散路径和技术采纳行为的影响。研究发现：（1）研究期间茶叶种植户TFP年均增长2.71%,且呈增长趋势,但具有较为明显的西高东低的区域特征;（2）茶叶种植户的规模报酬率及技术进步率年均下降0.25%和1.50%,技术效率年均增长4.46%,表明TFP增长的主要动力来源是技术效率的改进,而规模报酬率和技术进步却有阻碍作用,而且东中西部均表现出相同的特征;（3）进一步分析技术效率的决定因素,发现茶叶种植户参加合作社、参加病虫害防治技术培训和政府发布病虫害预警信息的技术推广和扩散途径能够显著提高技术效率,而且采用生物防治和放置粘虫色板的技术采纳行为同样显著提高技术效率,而是否为种植大户、是否与其他种植户交流病虫害防治经验以及是否安置杀虫灯的影响不显著。本研究对于识别茶叶TFP增长及动力源泉、深刻理解农户技术采纳行为和扩散机理具有重要的理论和现实意义。     

基于多源遥感数据和机器学习算法的冬小麦产量预测研究

为探讨基于多源遥感数据和机器学习算法预测冬小麦产量的可行性,利用中麦175/轮选987重组自交系F₇代群体中70个家系开展田间试验,通过无人机遥感平台和地面表型车平台及手持式冠层鉴定平台,获取冬小麦灌浆期光谱数据,分别用4种机器学习方法和集成方法建立产量预测模型。结果表明,在61个光谱指数中,除MCARI、DSI、PVI外,其余指数均与产量显著相关或极显著相关,700 nm和800 nm组合的高光谱指数能够比较准确地预测产量。相对于高光谱和多光谱,RGB传感器预测产量精度最高,平均决定系数(r²)为0.74,平均均方根误差(RMSE)为517.78 kg·hm^-2。相对于决策树(DT)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)三种传统机器学习算法,岭回归(RR)算法预测产量的精度最高,平均r²为0.73,平均RMSE为516.1 kg·hm^-2。与单一的传统机器学习算法相比,DT、RF、SVM、RR结合集成算法的预测精度高且稳定,r²高达0.77,RMSE也...     

基于GEE和Landsat时间序列数据的海南岛土地利用分类研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。土地利用遥感监测是土地利用变化相关研究的重要技术手段,尤其是高分辨率遥感技术和谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）云计算平台的出现,为土地利用空间信息的获取提供了新的途径和方法。本研究基于GEE云平台提供的Landsat-8 OLI时间序列卫星影像数据,采用随机森林（random forest,RF）和支持向量机（support vector machines,SVM）分类算法,对海南岛土地利用类型进行了遥感分类研究。结果表明：RF与SVM算法对海南岛土地利用中水体和建筑用地的分类精度均较高,对耕地、园地和林地分类精度较低。与SVM方法相比,RF分类方法能够更准确识别各类地物信息,更适于海南岛土地利用分类的研究。海南岛林地（包括天然林、橡胶林等）所占比例最大,主要分布在海南岛中部;耕地和园地面积接近,相间分布于海南岛大部分区域;水体和建筑用地面积较小,在海南岛均呈零散的分布状态,以沿海地区为主。GEE平台对于开展大区域土地利用分类与遥感动态监测具有重要的意义。     

江西水稻主产区农户熟制选择行为分析——基于上饶市万年县农户调查的研究

江西是我国双季稻的优势产区,在保障国家粮食安全方面发挥着重要作用。以世界稻作文化发源地之一、古时贡米之乡的江西省万年县为例,通过实地调研和文献资料收集,分析了万年县水稻生产的熟制结构和农户在熟制选择中的考虑因素。结果表明,与近40年江西省水稻种植面积呈现正反“W”型变化特点相似,万年县双季稻呈现先减后增再减的变化特点,而单季稻呈现出持续增加的特点;农户熟制选择受地块特征和地理位置影响较大,城郊和滨湖平原地区的双季稻面积占绝对优势,而丘陵地区的单季稻种植面积在进一步扩大;经济效益和政策因素是农户水稻熟制选择的重要原因,而绿肥种植主要依靠政府政策的引导;劳动力状况和农业生产技术也是农户熟制选择的两大因素。因此,要加强冬闲田的开发利用、恢复绿肥生产、提高复种指数,努力做到土地用养结合、地力常新。调整作物结构、优化种植模式、引导农户遵循“绿色协调发展” 的原则选择合适的种植模式,进行合理的熟制配置,以此构建水稻生产绿色发展结构体系。     

基于Sentinel-2多光谱数据和机器学习算法的冬小麦LAI遥感估算

为了丰富大田尺度下冬小麦叶面积指数的遥感估算方法并提高估算精度,以关中地区冬小麦为对象,基于Sentinel-2多光谱卫星数据与地面同步观测的冬小麦叶面积指数样点数据,应用偏最小二乘回归(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)和随机森林(RF)法构建冬小麦叶面积指数估算模型,进行区域冬小麦叶面积指数遥感反演.结果表明...     

基于RS和GIS的北京冬小麦面积多尺度时空变化研究

为了解小麦在不同空间尺度上的时空分布特征,基于冬小麦统计和遥感监测数据,利用空间统计分析方法,分别从北京市、区县和乡镇三个尺度,评价了2009-2014年冬小麦面积空间分布变化特征。结果表明：（1）北京市冬小麦面积从2009年的61 971.02 hm下降到2014年的26 814.87 hm,减少了56.73%;冬小麦成片种植的地块数量从11 243块降低到4 914块,减少了56.29%;地块平均面积也从4.76±0.19 hm减少到1.22±0.05 hm,降低了74.29%;（2）通州区、大兴区、房山区和顺义区的冬小麦面积减少量占总减少量的87.43%;每个乡镇的平均冬小麦面积从2009年的1 066.28±153.63 hm降低到2014年的388.21±59.17 hm,且大于1 000 hm和500~1 000 hm的乡镇数分别约减少了2/3和1/2;（3）四个典型乡镇冬小麦面积也均呈极显著减少趋势,地块平均面积降低幅度均在70%以上,并且面积大于5 hm的地块数量占总体的比例减少至不足8%。这说明2009-2014年北京市冬小麦种植面积显著减少,种植区域破碎化趋势严重。     

利用遥感技术进行海南省水产养殖调查

利用2002年4景ETM 作为遥感信息源,对海南省水产养殖的面积和位置进行了调查。并将调查结果按县(市)制作了水产养殖专题图。结果表明,利用15m的遥感影像调查水产养殖是可行的,基本能反映这一区域的养殖状况。随着地区经济的发展,每2￣3a利用遥感技术进行一次动态监测是很有必要的。     

GIS支持下的海南岛热带气旋灾害风险性评价

以自然灾害评价的理论和方法为出发点和支撑点,选择热带气旋活动频繁、危害严重、具有代表性的海南省作为研究区,对海南省近30a的热带气旋灾害数据库进行整理和分析,制定统一评价标准。在热带气旋灾害形成环境背景和热带气旋灾害数据库的基础上,综合考虑热带气旋灾害危险性和社会经济易损性,利用GIS技术将热带气旋危险性评价结果与人类活动背景要素进行组合分析,开展区域热带气旋灾害风险性评价研究。     

海南岛橡胶林林下植物资源调查与分析

橡胶林在海南岛分布较广,是海南岛重要的植被类型之一。摸清海南岛橡胶林林下植物资源概况对于了解热带橡胶林生态系统十分必要,在此基础上对林下植物资源进行开发利用对于提高海南省经济效益和建设国际旅游岛具有非常重要的意义。本文对海南岛不同地区橡胶林林下植物分布、种类进行调查统计和分析,结果表明橡胶林林下物种资源丰富：在调查区约10 400 m2的样方中共有植物种类472种,其中药用植物382种,牧草植物40种,纤维植物35种,可食用植物22种,观赏植物13种,海南特有种7种。针对海南岛橡胶林林下植物资源较为丰富的现状,结合海南省实际情况,提出了大力发展林下间作、南药产业、花卉产业和特色旅游纪念品的利用对策。     

海南岛橡胶林群落与青梅林群落物种组成特征分析

橡胶林在海南岛分布较广,是海南岛重要的植被类型之一,在海南热带森林生态系统中占有非常重要的地位;同样青梅林在海南热带森林生态系统中地位也极其重要。本文分析海南岛橡胶群落与青梅林群落物种组成与区系成分特征,结果表明：（1）在调查面积为10 400 m2橡胶林样地内共有种子植物91科296属450种;在调查面积为3 600 m2的青梅林样地内共有种子植物45科84属94种。（2）橡胶林群落主要由大戟科、禾本科、茜草科、蝶形花科和菊科组成;青梅林群落主要由茜草科、大戟科、豆科、番荔枝科和无患子科组成。（3）橡胶林群落热带成分的科有58个,占总科数的63.7％,青梅林群落热带成分的科34个,占总科数的75.6％,表明了橡胶林群落和青梅林群落同样都具有热带性质。（4）橡胶林中热带亚洲的属37个,占总属数的12.5％;青梅林群落中热带亚洲的属22个,占总属数的26.2％,表明青梅林群落热带亚洲亲缘性较强。（5）海南橡胶林群落世界广布科有24个,占总科数的26.1％,世界广布的属有14个,占总属数的4.8％,分别高于青梅林群落的15.6％和1.2％,橡胶林群落世界广布分布比例较高表明了其群落过渡性的特点。     

琼东北农村地区森林植物区系研究

农村地区植被不同程度上都受人类生产活动影响。为了揭示琼东北农村地区森林植物区系特征,在搜集文献资料和样方调查基础上,对文昌、琼海的23个村庄周边森林植物资源进行分析。结果表明,琼东北农村地区森林植被主要有维管植物967种,其中蕨类植物39种,裸子植物4种,被子植物924种。科的分布区类型中单种科与寡种科占多数,特别是单种科比例较高,与尖峰岭的较为接近,比五指山高8个百分点,地理成分以热带—亚热带分布型为主。属的分布区类型中小属和单种属占绝大多数,占海南1 210属的45.62%,地理成分以泛热带植物分布为主。     

海南岛东北部5种森林土壤有机碳分布特征

为揭示海南岛东北部森林土壤有机碳分布特征,本文对该区湿加松林（Pinus elliottii×P. caribaea）、木麻黄林（Casuarina equisetifolia）、椰树林（Cocos nucifera）、次生林和混交林等5种典型森林土壤有机碳含量和储量进行了比较研究。结果表明,5种森林0~100 cm土壤有机碳平均含量差异显著（P<0.05）,其中次生林最高,为3.78 g/kg,木麻黄林最低,仅有0.90 g/kg;5种森林0~100 cm土壤有机碳储量分别为次生林46.06 t/hm ²、混交林40.52 t/hm ²、湿加松林39.08 t/hm ²、椰树林31.26 t/hm ²和木麻黄林15.22 t/hm ²。浅海沉积土上的次生林、滨海沙土上的混交林均具有相对较高的土壤有机碳储量,分别显著地高于同一母质上的椰树林和木麻黄林（P<0.05）。综上,该区不同类型森林的建立深刻地影响了土壤有机碳库储量,次生林和混交林的建立可能有助于该区增加土壤固碳。     

风云三号气象卫星在海南橡胶林遥感监测中的应用

基于近4 a的FY-3晴空遥感数据,采用Savitzky-Golay滤波方法计算海南橡胶林种植区逐旬的NDVI,建立橡胶林不同年份的橡胶周年生长植被指数变化曲线。在植被指数序列的基础上,通过NDVI值的变化值与此时段橡胶NDVI值的变化值的标准方差的比较,建立了海南橡胶气象灾害损失等级标准。实现了FY-3气象卫星数据在海南天然橡胶林遥感长势动态监测中的应用。     

海南岛天然橡胶风害评估系统研究

针对海南岛天然橡胶风害评估存在的问题,将长时间序列的数值天气预报数据,高精度、低时空分辨率的自动气象站数据应用到橡胶风害的评估中,为橡胶灾害的灾前预评估、灾后评估提供及时有效的信息源;以可拓方法为理论基础,从孕灾环境、承灾体、致灾因子等方面确定天然橡胶风害评估的影响因子,选择气象综合因子、橡胶因子和综合地形因子,建立橡胶风害评估模型,并基于ArcGIS平台开发天然橡胶风害实时评估系统,实现天然橡胶的灾前预估和灾后评估。该系统的应用将极大地提高天然橡胶风害防灾减灾的决策能力。     

海南植胶区不同群落结构林下生物多样性分析

通过样方调查的方法分析海南植胶区4种不同特点、不同气候带及不同地形的林下植被生物多样性。结果表明,4种植被林(包括幼龄橡胶林、老龄橡胶林、桉树人工林、天然次生林)中,物种数由高到低分别为老龄橡胶林(44种)＞幼龄橡胶林(41种)＞天然次生林(39种)＞桉树人工林(30种);不同气候带林下物种组成及生物多样性指数差异较大,表现为湿润气候带以需水量大的草本植物,干旱半干旱地区以适应性强的植物为主,且湿润气候带的物种优势度指数和丰富度指数高于干旱、半干旱气候带,而多样性指数和均匀度指数则相反;其次,平原台地与山丘地区的4种群落类型下物种优势度λ均具有一定的差异,整体表现为天然次生林＞老龄橡胶林＞幼龄橡胶林＞桉树人工林。