无人机遥感在森林资源监测中的应用研究进展

为了给森林资源监测中无人机遥感的应用研究提供依据,归纳了无人机遥感用于森林资源监测的技术流程,总结了在森林资源监测中常用的传感器类型,分析了无人机遥感在森林病虫害监测、林分树高测定、森林冠层结构与属性测定、树种组成识别、森林生物量测定中的应用和表现。得出通过无人机遥感搭载各种类型的传感器来收集森林信息,将是未来森林资源监测的一个重要方向;无人机遥感数字化、信息化、自动化提取森林结构参数将是无人机遥感用于森林资源监测中的发展趋势;此外,无人机遥感搭载多样化传感器以及传感器的小型化、商业化将进一步促进森林资源的精确监测。     

卫星遥感在森林病虫害监测上的研究进展

总结了近20年来卫星遥感技术在森林病虫害监测领域的研究进展,并概括了遥感监测模型的主要应用形式,指出了目前卫星遥感监测森林病虫害工作的局限性,展望了其应用前景。目的在于为卫星遥感监测森林病虫害工作提供一种有益的启示。     

无人机遥感在作物监测中的应用研究进展

无人机作为新型遥感平台,近年来发展迅速,应用领域不断拓展。无人机遥感技术被广泛用于作物监测,在农田作物长势监测、农作物营养诊断和产量估测等方面有所突破。本文从无人机遥感技术的特点、无人机平台的选择和传感器类型、在作物监测上的主要应用3个方面做了较为详细的综述,对无人机发展的难点进行了讨论,并对无人机遥感技术在作物监测上应用进行了展望。     

北京市种植业结构调整卫星遥感监测应用技术的研究

研究探讨了利用卫星遥感技术监测种植业结构调整中的方法和技术，及对北京市主要作物种类变化、长势分析、产量估算和城市扩展对耕地占用的监测情况。研究中采用多卫星图像信息融合，以多时相卫星遥感信息处理为基础的逐步逼近和变化信息处理相结合的方法，不断改善信息提取精度，建立农、林植被类型的背景库，与需要处理的实时TM或ETM^ 图像相比较，求取变化信息，并通过适当的外业实况调查，最终确定不同种类的信息分布。三年的研究实践证明：卫星遥感技术可为农业决策部门在新形势下，对种植业结构调整中的生产管理和监控提供可靠的农情信息。     

遥感在农业面源污染中的应用研究

遥感作为农业面源污染的重要研究方法,主要是因为遥感具有尺度大、效率高、可重复性强、经济性好等一系列特有的优点,遥感与传统的研究方法相结合具有实际的应用。介绍了遥感在农业面源污染监测、估算和评价以及预报预测中的研究应用。遥感在农业面源污染监测中的应用主要体现在利用遥感对农业面源污染进行调查、农田水体污染和农田土壤污染进行监测。利用遥感来获取农业面源污染中的水文、土地、地形、气象和农业生产活动5大类重要数据,对水环境进行监测和评价主要是通过水体及其污染物的光谱特性,遥感对农田的地表光谱进行观测,能够了解农田土壤污染的来源、性状和程度。而遥感与模型和GIS结合能够对农业面源污染进行定量估算,也能够对农业面源污染内部的复杂规律进行评价研究,"3S"技术在农业面源污染模型中的集成应用,使得模型和各种管理措施两者能够相结合,用于非点源污染的预测预报,为治理农业面源污染提供了有力的依据。     

无人机遥感监测作物病虫害研究进展

病虫对作物生产构成了巨大的威胁,可直接或间接导致作物减产甚至绝收。快速、高效地掌握病虫的发生动态并及时防控,对作物增产保收具有重要意义。无人机遥感是现阶段监测作物病虫害的一项重要技术,具有实时、快速、高效、客观、大面积、无损监测等优点,将推动农业生产向优质、高效、安全、信息化以及智慧化方向发展。本文从无人机遥感监测作物病虫害概况、数据源种类、数据获取方法、数据处理流程及方法等方面进行归纳分析;指出无人机遥感监测作物病虫害中存在的病虫害特征选择、病虫害分类识别、传感器优化以及数据处理等主要问题,针对存在的问题提出了深化病虫害特征选择算法、建立专属病虫害光谱数据库、开发专一的病虫害监测传感器以及研发病虫害数据处理平台等发展策略,以期为无人机遥感监测作物病虫害的相关研究提供参考。     

呼伦贝尔草原退化遥感监测与气候成因

利用1988年以来的遥感资料和近50年的气象、社会调查数据,分析了呼伦贝尔草原退化的事实和气候因素对草原退化的影响。结果表明:呼伦贝尔草原植被指数呈下降趋势。尤其是呼伦贝尔沙地植被指数下降幅度明显,中部地区下降0.2,西部地区下降0.2～0.4;呼伦贝尔草原每年的退化速度达到1.35%,草原退化由人口密集区向外扩展,优良牧草在草群中比重下降。气候分析表明,呼伦贝尔草原气温升高、降水量减少,干旱频发,是导致呼伦贝尔草原退化面积迅速增加的主要原因。     

遥感监测土壤湿度的方法综述

通过对生态环境水热因子的遥感监测回顾,总结出定量地遥感监测土壤水分的方法主要有：微波遥感监测法、热惯量法、作物植被、亮温综合指数法和热红外法等,并对各方法的原理和具体的适用领域做了介绍和比较。     

新时代森林资源监测面临的形势任务和创新对策

新时代的来临,对林业建设发展提出了更高的要求.因此,林业建设工作的开展,应不断适应新时期生态文明建设的要求,推进我国社会可持续发展.森林资源监测在林业建设过程中发挥了至关重要的作用,因此需要进一步推动森林资源监测工作的开展,明确森林资源监测工作面临的形势任务,并提出具体的创新对策,不断提高森林资源监测工作水平,从而促进...     

基于反射光谱和叶绿素荧光数据的作物病害遥感监测研究进展

作物病害是影响粮食产量和质量的生物灾害,病害的侵染消耗了作物营养和水分,扰乱了其正常的生命过程,引起了作物内部生理生化和外部表观形态的改变。冠层反射光谱能够较好地探测作物群体结构信息,叶绿素荧光能敏感反映作物光合生理上的变化,二者均能够实现作物病害的遥感探测。本文从作物病害遥感探测的方法和尺度两个方面综述了基于反射率光谱的作物病害遥感监测现状,概括了主动荧光、被动荧光以及协同日光诱导叶绿素荧光和反射率光谱在作物病害遥感监测中的研究进展,分析了反射率光谱和叶绿素荧光数据在作物病害遥感探测方面的优缺点,探讨了不同数据源、不同监测方法在作物病害遥感探测中可能存在的问题,并在此基础上展望了作物病害遥感监测的未来发展,旨在为后续利用反射率光谱和叶绿素荧光数据探测作物病害提供重要的参考依据。     

棉花黄萎病疑似病田的卫星遥感监测——以TM卫星影像为例

研究TM卫星影像最佳时相(单一时相)对黄萎病疑似病害棉田诊断和分类的技术与方法,为棉花生产提供具有针对性的管理方案,对促进棉田均衡增产、增效具有重要的意义。本研究通过分析试验区多时相卫星影像及准同步地面调查数据,从中优选病害棉田卫星影像诊断的最佳波段和时相,对黄萎病疑似病害棉田分类并地面验证。结果表明,棉花的关键生育期,健康与病害棉田在TM影像上明显不同,由此建立病害棉田解译标志是可行的,TM₄波段可作为病害棉田卫星监测的最佳波段,棉花盛铃期(7月下旬至8月中旬)可作为黄萎病卫星监测的最佳时相。基于上述分析,在病害发生的最佳时相,利用平行六面体监督分类方法将示范区黄萎病疑似病害棉田划分为健康、轻病和重病棉田,其中2年病害棉田的面积分别占29%和23%。2年黄萎病疑似病害棉田分类结果的总体精度和Kappa系数均高于85%。进一步制作的棉花病田专题图也很好地反映了棉田内部的病害情况。因此,可利用多时相遥感数据进行棉花黄萎病疑似病田的诊断。     

基于GF-1卫星遥感数据识别京津冀冬小麦面积

省级尺度冬小麦面积的精准获取技术是农作物面积遥感监测研究的主要内容之一。为了获取省级尺度的冬小麦种植面积, 该文以北京市(京)、天津市(津)和河北省(冀) 3个省域范围为例, 以国家标准地形图分幅为分类的图幅单元, 利用国产GF-1/WFV数据, 构建冬小麦面积指数, 实现了省级尺度冬小麦面积的识别。本文以冬小麦全部9个月生育期的984景影像作为数据源, 依次经过数据预处理、标准图幅单元的NDVI合成、样本点选择、冬小麦面积指数构建、冬小麦作物类型确认、省域范围制图及精度验证等步骤完成研究区域内冬小麦面积的提取。采用区域网平差和6S大气校正算法对数据源预处理, 以中国1︰10万标准地形图分幅为分类图幅单元构建冬小麦面积指数, 将冬小麦面积指数按照1%的比例等分, 并将面积指数从0到100%分割为101个提取节点, 将提取节点的NDVI值依次与类型确认样本比较, 精度最高的则确认为冬小麦面积提取阈值, 同时将该阈值应用于图幅单元内冬小麦面积指数影像, 获取冬小麦种植分布。最后冬小麦面积识别的精度表明, 以标准地图分幅作为计算单元, 在GF-1影像基础上, 利用冬小麦面积指数能够显著提高冬小麦与其他地物类型的波谱差异, 且冬小麦的总体识别精度达到89.6%, 用户精度达到89.8%, 制图精度96.5%, Kappa系数0.72。在典型区域, 本文算法与监督分类算法精度结果较为一致, 除制图精度相差4.77%外, 总体精度与用户精度差都在1.00%以内, 说明本文算法具有精度高、运行效率高、分类单元识别结果一致性强的特点, 能够满足省级尺度农情遥感业务监测的需要。     

不同生育时期玉米洪涝胁迫遥感监测与评估

为建立玉米洪涝灾害遥感监测和评估技术,本研究开展不同生育期不同程度的模拟试验,持续活体监测叶片叶绿素、冠层光谱和覆盖度并测产。结果表明,拔节期洪涝胁迫可显著降低叶绿素含量,最大程度相对变化值达-56.30%,吐丝期胁迫对叶绿素无影响,灌浆期胁迫促使叶绿素下降但并不明显。洪涝胁迫能降低覆盖度,拔节期影响最大,胁迫严重的覆盖度仅46.33%,吐丝期次之,灌浆期较小。洪涝胁迫造成的减产,生育前期影响比后期严重。拔节期和吐丝期各波段反射率与洪涝胁迫程度呈负相关关系,近红外平台波段达到极显著水平,绿峰波段次之,达到显著水平。灌浆期各波段反射率与洪涝胁迫程度呈正相关关系,相关性未达到显著水平。与胁迫程度呈极显著相关的光谱反射率和植被指数可以用于监测玉米洪涝灾害。最终基于胁迫之后与胁迫前的结构不敏感色素指数SIPI的差值DSIPI,建立拔节期和吐丝期洪涝胁迫产量损失率评估模型。     

作物光谱分析技术及在生长监测中的应用

适时准确监测作物生长状态,对于提高水肥等精准管理水平具有重要意义。基于植被光谱特征分析,通过提取光谱敏感波段,运用植被指数、导数光谱、红边位移分析和连续统去除等光谱处理方法,结合运用统计回归方法反演植被（作物）生长及生物理化参数,从而达到监测作物生长状况和预测产量和品质的目的。本文概述了目前利用光谱分析技术估测作物生长状态及其生化组分含量的研究进展,介绍了作物产量预报和品质预测的研究概况,指出作物光谱监测的研究方向。     

不同遥感传感器监测森林虫害研究进展与展望

森林约占陆地面积的1/4,是全球生态系统重要组成部分。近年来害虫侵袭致使林木大量死亡,森林生态安全遭到破坏,亟需探寻一种简洁、高效的森林虫害监测方法。通过分析与总结国内外学者的研究,并查询相关书籍资料,对比多光谱、高光谱和微波等遥感传感器在森林虫害监测中的应用,对其优劣势进行分析。研究发现多光谱遥感空间分辨率高,但光谱分辨率较差,难以感知林木内部细微变化;高光谱遥感光谱分辨率高,可以感知林木内部细微变化,但其空间分辨率较低,且数据量大不易计算;微波遥感具有很强的穿透性,可进行全天候、全天时监测且不易受天气影响,但其空间分辨率低,难以获取林木光谱信息。未来应提高害虫区分能力、早期监测能力以及通过多源数据构建星空地协同的森林虫害遥感监测系统等发展趋势。为森林虫害遥感监测研究提供一种新思路。     

巴基斯坦建立首家卫星遥感实验室进行作物监测

<正>近日,巴基斯坦首家"卫星遥感实验室"由巴基斯坦空间和外大气层研究委员会(Suparco)和联合国粮农组织(FAO)合作成立。实验室的目标是利用卫星遥感技术对作物进行全年的监测、预测和评估,采取科学方式实时呈现地面情况。这一监测程序可以确保农业数据的准确。预设的监测程序可以分析作物质量,估算产量,在不同的农业区域条件下提供即时信息。以帮     

基于无人机多光谱的华北平原花铃期棉花叶片SPAD建模方法研究

华北平原地区棉花叶片SPAD光谱特征有待探明,其最适宜建模方法亦有待研究.笔者针对华北平原棉区,基于无人机多光谱探索其叶片SPAD光谱特征和最佳建模方法.以德州市夏津县大李庄棉区为研究区,利用无人机获取棉花花铃期的多光谱图像,同步测定棉花叶片SPAD值;对原始光谱进行预处理并组合构建光谱指数,进而采用相关分析筛选出6个...     

滨海盐土棉田棉花水、盐遥感监测系统的设计与实现

 为监测滨海盐土棉田棉花的水、盐状况,对盐碱地植棉提供理论依据。本研究运用软件工程的思维,耦合了基于地面遥感手段构建的棉花功能叶水、盐状况监测模型和土壤介电常数模型,开发了具有监测滨海盐土棉田棉花和土壤水、盐状况功能的遥感监测系统。系统以光谱反射率和土壤介电常数数据为基本输入,对棉花功能叶和棉田土壤水、盐状况进行了预测计算,运行结果以表格和图形的形式输出。应用结果表明,该系统操作简单、运行稳定,监测结果准确,可为农业生产者、管理人员和科技人员提供棉作数字化和科学化的决策支持。     

基于多光谱技术的甜菜块根糖分增长期施氮决策模型

为快速准确地获取甜菜的生长状况,在东北寒区对糖用甜菜精准施肥,达到高质高产的目地。2022年在黑龙江省哈尔滨市黑龙江大学呼兰校区试验基地,以糖用甜菜‘KWS7748’为参试材料,获取甜菜块根糖分增长期不同施氮水平下的多光谱影像和田间实测数据,选出能反映甜菜此时期冠层生理生化的最优植被指数构建甜菜施氮决策模型。结果表明,甜菜的产量随着施氮水平的增加呈现先增加后减少的趋势,而含糖率随施氮水平的增加而显著下降;将各植被指数与甜菜SPAD进行回归分析,优选最优植被指数为LCI,不同施氮水平下LCI变化与根产量高度相关,与含糖率呈负相关关系;根据小区的最佳施氮量,生成试验区甜菜氮肥变量施肥图,与实际情况具有一致性。无人机遥感技术对甜菜氮素营养诊断,指导精准施用氮肥,实现高质高产具有重要的理论意义。     

基于无人机多光谱影像的水稻冠层SPAD值预测研究

比较筛选水稻冠层SPAD值估测模型,为无人机多光谱遥感反演水稻SPAD值提供依据。利用无人机获取水稻拔节期、抽穗期、乳熟期的冠层多光谱影像,选取7种常用的植被指数,利用3种回归方法建立基于植被指数的水稻叶片SPAD值反演模型。结果表明,在不同生育期与水稻叶片SPAD值相关系数最高的植被指数不相同,拔节期最高的是GNDVI,抽穗期最高的是CI_Green,乳熟期最高的是CI_Rededge。抽穗期是水稻叶片SPAD值反演的最佳时期,模型具有较好的建模精度和估测效果,其中多元线性回归的建模精度较高,偏最小二乘回归模型的估测效果最好。试验结果可为水稻长势的实时无损监测提供参考。