基于GIS的河南省烤烟移栽面积遥感监测及产量估算

烟叶的移栽面积和产量信息对于有效配置烟叶资源实现供求平衡非常重要,通过利用多时相的可见光数据对2012年河南省烟叶播种面积和长势进行了卫星遥感监测,同时对河南省各地市烟叶产量进行了估测。经过验证,估测面积与实测面积高度一致,估测精度达到90%。移栽面积估测误差主要来源于烟田种植面积细碎化和遥感影像分辨率较粗。面积估测误差势必会影响产量估测精度,此外由于缺少长时间数据积累不能准确估计叶面积指数和产量之间的数量关系,也会带来产量的估测误差。     

张家港市“3S”技术估测稻麦面积单产初探

在南京大学生命科技学院的技术支持下,我们在全市范围内开展了＂3S＂估测稻麦面积单产的技术研究。通过在农业局内建立3S工作台和数据库及遥感数据和农业数据集成系统,利用ERDAS8.7和ARCINFO9.0加工软件,开展对农作物面积监测和产量估测。通过3年对稻、麦面积和产量的动态监测,目前面积估测精度已达到98.04%,产量估测精度也达到了93.61%。     

利用3S技术定量估测张家港市2005—2008年小麦生产力

为了科学准确地、动态地大面积估测江苏省张家港市小麦的生产力,利用TM和IRS-P6遥感影像,采用NDVI值比较区分法,应用3S技术对张家港市2005—2008年小麦的生产力变化进行了动态估测。结果表明,遥感估测张家港市2005—2008年小麦平均种植面积的精度结果为97%以上;小麦平均产量精度结果为93.55%;利用3S技术进行张家港市小麦总产遥感估测值与地面统计值差异低于8%;遥感估测张家港市小麦总产量呈逐年上升的趋势,而耕作面积相对稳定。总之,基于近4年遥感数据所获取的张家港市小麦总产量的变化情况建立模型,可以估测出张家港市城市化发展对当地小麦供需平衡的影响不大。     

利用"3S"技术估测张家港市主要农作物生产力

为了科学、准确地估测和预报江苏省张家港市农作物的生产力,为政府进行农业科学决策提供及时、准确、动态的农作物生产力信息,利用2005-2008年获取的TM和IRS-P6遥感影像,应用"3S"技术对张家港市主要农作物的生产力变化进行了动态估测和预报.张家港市遥感估测农作物种植面积的精度结果为,小麦平均96.49%,水稻平均92.79%以上;估测农作物产量精度结果为,小麦平均92.46%,水稻平均94.98%以上;利用"3S"技术进行张家港市小麦和水稻总产遥感估测值与地面统计值差异低于10%;利用构建的4年遥感估产模型,进行张家港市主要农作物产量预报,预计全市2013年小麦产量突破12万t,2016年水稻产量突破17万t.     

基于MODIS多时相数据的冬小麦种植面积提取方法研究

以河南省作为研究区域,采用冬小麦返青及拔节期间的高光谱数据MODIS-NDVI 16 d合成数据集,利用遥感手段对河南省冬小麦面积进行估测。利用剔除非耕地后的数据,使用最小噪声分离(MNF)的方法进行数据压缩处理,并基于连续最大角突锥模型的线性混合像元分解法进行估测计算。估测结果与当年河南省实际统计数据相比,在特殊气候影响下,其相对误差也仅在0～7%,说明这种方法提取效果较好,在农作物面积估测中具有较强的应用价值。     

河南省冬小麦产量遥感监测精度比较研究

【目的】预测冬小麦产量,提高估产精度,为国家粮食生产安全宏观调控提供重要的数据和技术支撑。【方法】以河南省为研究区,利用时间序列MODIS-NDVI数据,结合河南省17个地市的产量数据以及河南省的冬小麦遥感监测面积数据,运用实时NDVI与产量数据建立线性模型、两年差值NDVI与对应的差值产量建立线性模型两种方法对河南省冬小麦产量进行预估,比较分析两种方法的精度。【结果】(1)两年差值归一化植被指数(dNDVI)明显比实时归一化植被指数(NDVI)更好地预估冬小麦产量。(2)实时NDVI预估单产产量相对误差基本可以满足要求,大部分在0.25以下,只有少数几个市(焦作、鹤壁、新乡、安阳)相对误差较高。(3)两年差值归一化植被指数(dNDVI)预估单产的整体误差均可以满足估产的要求,均在0.1以下。【结论】两年差值归一化植被指数(dNDVI)可以有效预测冬小麦产量,有利于提高估产精度。     

用PLS算法由HJ-1A/1B遥感影像估测区域冬小麦理论产量

【目的】作物遥感估产是遥感技术在农业生产中研究与应用的重点领域,能够向大田区域生产提供及时可靠的产量信息,准确地估测作物产量,对于确保国家粮食安全,制定社会发展规划,指导和调控宏观种植业结构调整,提高涉农企业与农民的经营管理水平具有重要意义,为进一步提高遥感估产精度,显示国产影像在农业估产中的应用效果。通过筛选冬小麦理论产量的敏感遥感变量,构建基于国产影像的理论产量遥感估测模型,实现区域冬小麦理论产量遥感估测,为及时了解不同生态区域冬小麦产量丰欠变化趋势提供参考。【方法】以2010年4月26日、2011年4月28日、2012年4月28日和2013年5月2日冬小麦开花期四景HJ-1A/1B影像为遥感数据,提取出13个遥感变量,以江苏省泰兴、姜堰、仪征、兴化、大丰5县作为试验采样区,于各实验区选取具有代表性的样点进行采样,并于室内进行测定,将335个实测的冬小麦理论产量样本按3﹕2比例分成建模集和验证集样本,依据估算残差平方和处于最小值确定模型所需主成分数,将决定系数、均方根误差和相对误差为模型评价参数,利用建模集样本分析了卫星遥感变量与冬小麦理论产量的定量关系,运用偏最小二乘回归算法构建及验证了以理论单产为目标的多变量遥感估产模型,将其算法模型估产效果与线性回归算法和主成分分析算法模型进行比较,并制作了冬小麦理论产量空间等级分布图。【结果】理论产量与所选的大多数遥感变量间关系密切,且多数遥感变量两两间具有极显著的多重相关性;理论产量偏最小二乘回归模型的最佳主成分数为4,且结构加强色素植被指数、归一化植被指数、绿色归一化植被指数和植被衰减指数为理论产量遥感估测的敏感变量;经建模集和验证集评价,理论产量估测模型的决定系数分别为0.79和0.76,均方根误差分别为720.45和928.05 kg·hm^-2,相对误差分别为11.45%和13.92%,且估测精度比线性回归算法分别提高了25%以上和27%以上,比主成分分析算法分别提高了15%以上和16%以上,说明偏最小二乘回归算法模型估测区域理论产量的效果明显好于线性回归和主成分分析算法,且具有较强的应用能力。【结论】该模型应用结果与冬小麦理论产量实际区域分布情况相符合,为提高遥感对区域冬小麦理论产量的估测精度提供了一种有效途径,有利于大面积应用和推广。     

运用PLS算法由HJ-1A/1B遥感影像估测区域冬小麦理论产量

【目的】作物遥感估产是遥感技术在农业生产中研究与应用的重点领域,能够向大田区域生产提供及时可靠的产量信息,准确地估测作物产量,对于确保国家粮食安全,制定社会发展规划,指导和调控宏观种植业结构调整,提高涉农企业与农民的经营管理水平具有重要意义,为进一步提高遥感估产精度,显示国产影像在农业估产中的应用效果。通过筛选冬小麦理论产量的敏感遥感变量,构建基于国产影像的理论产量遥感估测模型,实现区域冬小麦理论产量遥感估测,为及时了解不同生态区域冬小麦产量丰欠变化趋势提供参考。【方法】以2010年4月26日、2011年4月28日、2012年4月28日和2013年5月2日冬小麦开花期四景HJ-1A/1B影像为遥感数据,提取出13个遥感变量,以江苏省泰兴、姜堰、仪征、兴化、大丰5县作为试验采样区,于各实验区选取具有代表性的样点进行采样,并于室内进行测定,将335个实测的冬小麦理论产量样本按3﹕2比例分成建模集和验证集样本,依据估算残差平方和处于最小值确定模型所需主成分数,将决定系数、均方根误差和相对误差为模型评价参数,利用建模集样本分析了卫星遥感变量与冬小麦理论产量的定量关系,运用偏最小二乘回归算法构建及验证了以理论单产为目标的多变量遥感估产模型,将其算法模型估产效果与线性回归算法和主成分分析算法模型进行比较,并制作了冬小麦理论产量空间等级分布图。【结果】理论产量与所选的大多数遥感变量间关系密切,且多数遥感变量两两间具有极显著的多重相关性;理论产量偏最小二乘回归模型的最佳主成分数为4,且结构加强色素植被指数、归一化植被指数、绿色归一化植被指数和植被衰减指数为理论产量遥感估测的敏感变量;经建模集和验证集评价,理论产量估测模型的决定系数分别为0.79和0.76,均方根误差分别为720.45和928.05kg·hm-2,相对误差分别为11.45%和13.92%,且估测精度比线性回归算法分别提高了25%以上和27%以上,比主成分分析算法分别提高了15%以上和16%以上,说明偏最小二乘回归算法模型估测区域理论产量的效果明显好于线性回归和主成分分析算法,且具有较强的应用能力。【结论】该模型应用结果与冬小麦理论产量实际区域分布情况相符合,为提高遥感对区域冬小麦理论产量的估测精度提供了一种有效途径,有利于大面积应用和推广。     

基于哑变量和因子选择的森林蓄积量估测研究

为提高森林蓄积量遥感估测精度,探讨哑变量技术在蓄积量遥感估测中的作用。以云南省普洱市思茅区为研究区,以Landsat 8 OLI和93块森林资源二类调查角规控制样地数据为基础,使用随机森林（random forest）算法进行遥感变量因子的选择,并以龄组为哑变量分别构建基于哑变量的SVR和PLSR蓄积量估测模型,采用留一交叉验证对结果进行评估。结果表明,使用随机森林算法进行变量的选择有效减少了自变量的维度,提高了计算效率;其次,哑变量引入后,PLSR和SVR 2种回归模型的估测精度都比无哑变量方法有明显的提高,且SVR的估测结果优于PLSR;在引入哑变量后SVR模型的决定系数R²由0.59提高到0.68,相对均方根误差rRMSE由36.76%降低至32.97%,PLSR模型的决定系数R²由0.53提高到0.62,相对均方根误差rRMSE由39.41%降低至35.24%。在森林蓄积量的遥感估测中,哑变量技术的应用可以在一定程度上解决不同蓄积量大小对估测结果造成的影响,进而提高蓄积量的估测精度。     

基于多时相GF-1WFV 数据的南方丘陵地区甘蔗种植面积提取

南方丘陵地区甘蔗种植具有分散、形状多样等特点,利用中低分辨率遥感数据提取甘蔗种植面积时,数据的有效性和精度都难以满足要求。利用高分辨率GF-1WFV 遥感数据,分析比较甘蔗与其他地物类的光谱特征、纹理特征及植被指数时间变化差异,采用多时相迭代方法构建甘蔗提取特征向量决策树模型。利用该模型提取了广西江州区的甘蔗种植面积,经野外实地调查验证,甘蔗面积提取的用户精度为90.13%,生产精度为88.78%,表明GF-1WFV 数据是复杂地形下提取甘蔗等农作物的潜力数据源,该提取思路可以为在全国范围内不同地区了解甘蔗种植情况,进行甘蔗长势监测和产量估测提供技术参考。     

烟草分子农业——烟草行业发展的新增长点

明确了烟草分子农业的含义,详细介绍了烟草分子农业生产的产品,例如抗体、疫苗等,并对比了烟草生产重组蛋白表达系统的优缺点,提出了发展分子农业的优势及烟草分子农业开发的现状,指出烟草分子农业可以成为烟草行业发展的一个新增长点。发展烟草分子农业可以改变烟草生产仅限于制造卷烟的单一模式,从而使烟草行业发展具有更大的活力。     

辽宁省植烟区烟草主要害虫研究

根据1992～1995年的调查,本文记述了辽宁省烟田植食性昆虫107种,螨类和蛞蝓各1种,它们隶属8目37科。其中1种为中国新记录;16种为辽宁省新记录。基本明确了辽宁省3大主要植烟区的主要害虫、害虫的为害特性及其区系分布。     

不同烤烟品种在遵义烟区的适宜性

为筛选适宜遵义烟区种植的特色、优质、适产的烟草品种,以当地主栽品种云烟87为对照,对11个烤烟品种的大田生育期、农艺性状、经济性状、常规化学成分及烟叶感官质量等指标进行综合比较试验。结果表明:贵烟202、毕纳1号和贵烟4号的田间长势好,叶面积较大,叶片化学成分协调,产值高,烤后烟叶香气质好,综合性状较优,可根据实际情况在遵义烟区进一步试种。     

不同烤烟品种烟叶质量分析

采用田间随机区组试验设计方法并结合数学统计分析方法,研究云烟97、云烟99、云烟121共3个烤烟品种烟叶质量。结果表明,云烟121烟叶外观质量最好;除两糖含量较高外,云烟121其余化学指标均较好;感官评吸质量下部叶和中部叶云烟121最好,上部烟叶云烟99评吸质量最好;烟气特征云烟121烟气甜润度、细腻度、柔和度、烟气浓度表现最好。     

新型烟叶收购终端在烟叶收购信息化中的应用

阐述了新型烟叶收购终端的相关概念,并对其设计原理、技术参数及操作过程进行了介绍,总结其在烟叶收购信息化中的应用效果,以期促进新型烟叶收购终端的推广应用。     

重庆烟区烤烟质量特点研究

[目的]科学地评价分析重庆烟区烟叶质量,进一步优化该产区的烟叶质量。[方法]通过对重庆烟区149份烤后烟的外观质量、物理指标、化学成分、感官质量的评价,系统地了解其质量风格特点。[结果]试验表明,重庆烟区烟叶以“成熟-”为主,颜色“橘黄”为主,身份“稍薄”、“中等”,结构“疏松”,油分“稍有、有”。烟叶各物理指标中以叶面密度、填充值、叶宽等指标差异度较大,而叶长、含梗率、平衡水分差异度较小。烟碱含量、糖碱比、氮碱比适宜,烟叶钾含量、两糖比值较高,氯含量较低。中部叶劲头中等,浓度以“中等”、“较浓”为主,香气质以“较好”为主,香气量“较足”,余味以“较舒适”、“舒适”为主,杂气为“有”、“较轻”,刺激性为“有”、“微有”;且中部叶烤烟感官质量档次主要分布在“较好—好—中等”范围内,“较差、差”的等级所占比例极小。[结论]研究可为重庆烟叶产区烤烟的栽培措施调整、烟叶采购加工、复烤配方使用提供相应参考依据。     

安仁烟区特色烤烟品种的初步筛选

为筛选出适合安仁烟区生态条件的特色烤烟品种,以湘烟4号、粤烟98、云烟99、NC71、CZ-43为供试品种,以云烟87为对照,在安仁烟区进行品种区域适应性试验,综合考察了各品种的生育期、农艺性状、抗病性、经济性状、烟叶外观质量和化学成分。结果表明:云烟99各方面表现较为突出,可以在安仁烟区进一步示范验证。     

抗黑胫病烤烟品种资源筛选的研究初报

 采用离体叶片法测定了分离自湖南主产烟区的6个烟草黑胫病菌菌株的致病性,结果表明不同菌株间致病性存在明显差异,病情指数在6.6~89.0之间,其中以phy3菌株致病性最强。以phy3为接种菌株,在病圃进行3种接种方法筛选,结果以菌丝块创伤茎基部接种法发病率最高。综合以上试验结果,采用phy3为接种菌株,以菌丝块创伤茎基部方法接种,在病圃测定了52个烤烟品种资源对黑胫病的抗病性,结果表明不同烤烟品种资源抗性差异明显。其中,高抗品种资源占15.39%,中抗品种资源占15.39%,中感品种资源占30.77%,感病品种资源占38.46%,尤其以 PVH01抗性最强。     

郴州烟区不同烤烟品种比较试验

试验于2015—2016年在嘉禾县普满乡试验示范基地进行,选用6个供试品种,以研究其生长发育、抗病性、经济性状、外观质量和感官质量等方面的特点。结果表明,根据当地的气候环境,供试品种均能够适应,而NC71和CZ-43形状检测更好;NC71和CZ-43的发病种类最少,感病指数较低;CZ-43的产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例等经济性状最高,其次为NC71,而2个品种之间无显著差异;上、中、下部位烟叶的综合得分均是CZ-43最高,其次为NC71、粤烟98;CZ-43的香气质、香气量和感官质量评价总分最高。据此,CZ-43、NC71可初步作为郴州烟区的备选品种进行推广和示范。