基于遥感信息与水稻模型相结合对镇江地区水稻种植面积与产量的估测

为了实现遥感信息与作物模型相结合对镇江地区的水稻种植面积与产量的估测,以便于可以直接利用遥感信息与模型对该地区的水稻生长进行监测,将遥感资料与水稻生产模型(ORYZA2000)相结合,建立遥感数值模拟模型,进行由点及面的区域水稻种植面积及产量的估测。利用遥感数据（8天合成的MODIS和环境小卫星数据）,计算归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI),结合试验区实测的叶面积指数(LAI),建立植被指数与LAI之间的关系,通过模型模拟出的LAI计算出植被指数的浮动值,结合相对应的多时相的遥感数据识别镇江市的水稻,由此可以预报镇江市的水稻种植面积及产量。研究结果表明,模型对水稻生长发育期内的生物量和LAI的模拟较好,水稻LAI与遥感资料计算出的植被指数EVI的幂函数拟合性较好,可以应用这种相关模式识别水稻,并结合ORYZA2000模型提高区域范围的水稻估测精度,同时也体现了遥感信息与作物模型相结合可以很好的监测区域内水稻的生长情况,取得较好的模拟效果。     

基于环境卫星数据和实测地物光谱数据估算中稻面积

为准确获取水稻种植面积,提高遥感监测精度,利用环境卫星数据,在农作物掩膜的基础上,结合野外实测地物光谱确定端元组分,采用线性光谱混合模型提取湖北省监利县中稻种植面积,将其结果分别与统计数据和实地调查数据相比较。结果表明：采用确定端元选取的方法是可行的,其混合像元分解方法提取作物面积总量精度为93.68%;样本精度为83.67%。因此,利用HJ卫星影像数据开展平原地区水稻遥感监测可为政府决策部门提供信息服务。     

基于HJ-1数据的冬小麦种植面积、长势与收割进度遥感监测

及时、准确地获取冬小麦种植面积、长势、收割进度等信息对冬小麦产量预报和农田精细管理具有重要意义。本研究采用HJ-1A/B CCD1/CCD2影像,结合S-G滤波算法、波段最大化的光谱角目标探测器、阈值分割等方法进行新乡市冬小麦种植面积、小麦长势和收割进度等遥感监测。结果表明：（1）利用HJ卫星NDVI时间序列数据结合波段最大化的光谱角度目标探测器方法,可以进行冬小麦种植面积提取,各县市冬小麦种植面积提取相对误差在10%以内;（2）单景影像NDVI值阈值分割可以反映冬小麦长势在时空差异;（3）冬小麦达到抽穗期的时间不一致,NDVI值在4月15日和21日附近达到最大值;（4）利用成熟期和收割期不同时间的NDVI影像,可监测各县市冬小麦收割进度的时空差异。各县市冬小麦在6月4日前开始收割与6月15日左右完成收割工作。HJ卫星时间序列遥感数据可以进行冬小麦种植面积、长势、收割进度等遥感监测。     

基于模型和遥感的水稻长势监测研究进展

水稻生长模型是集气候、土壤、品种和栽培措施等因素为一体的对水稻的物候发育、光合生产、器官建成、同化物积累与分配以及产量与品质形成等生理过程及其与环境和技术因子关系综合量化的动态数学模型,具有机理性和预测性。遥感影像的信息波段及其组合可以反射作物生长的空间信息,可实现对水稻进行长势监测和估产,具有及时性和广域性。将二者结合用于长势监测不但具有理论研究意义,而且还具有重要的应用价值。在简要概述水稻生长模型和长势遥感监测研究进展的基础上,总结了水稻生长模型和长势遥感监测相结合下水稻长势监测应用的研究进展,并提出一些今后研究设想。     

基于高分卫星影像的青岛市冬小麦种植信息提取

为了准确获取青岛市主要农作物冬小麦的种植信息,以GF-1/16 m卫星影像为主要数据源,将高程、土地利用和田间调查数据作为辅助数据源,根据冬小麦主要发育期与其他地物在GF-1/16 m卫星影像上的光谱差异,计算得到4月份为青岛市冬小麦遥感面积提取的最佳时相。在最佳时相内,采用决策树分类法,通过分区解译方式,提取出青岛市2017年冬小麦种植面积和分布区域,并利用GF-2融合后 1 m卫星影像、地面调查数据和统计局公布数据对分类结果进行精度验证。结果表明:利用GF-1/16 m卫星影像在幅宽、时间和空间分辨率的优势,将土地利用和高程等引入决策树分类模型,进行区域尺度的冬小麦种植面积遥感估算的方法是可行的。经精度验证,2017年青岛市冬小麦遥感解译总精度为94.3%,Kappa系数为0.857。遥感提取面积略小于统计局公布数据,面积总量提取精度为93.6%。本研究为基于高分卫星影像的区域尺度作物种植面积提取提供参考。     

HJ卫星数据在棉花种植面积提取中的应用研究

 探索利用环境小卫星数据进行棉花种植面积的提取,旨在利用国产卫星数据建立一种方便快捷的棉花种植面积提取技术,为棉花的遥感估产奠定基础;选取2011年新疆北部国营农场棉花不同生育期内两期HJ卫星影像,根据棉花与研究区其他作物物候和光谱差异性、农作物生长规律,运用监督分类算法、密度分割和逻辑运算,辅助于人机交互的目视解译,得到研究区棉花种植面积;结果表明：不同监督分类算法中,神经网络分类法和最大似然法分类效果最佳;最终提取的棉花面积总体精度为87.7%;本文采用的方法较为实际、便捷,提取棉花种植面积的精度符合农场生产要求,可为棉花估产和作物种植结构分析提供科学依据。     

安徽省冬小麦长势遥感监测与评估方法研究

沿淮淮北是安徽省主要的冬小麦种植区,为了对该区域冬小麦长势进行实时、动态地监测,通过采用变化向量分析方法,利用2005-2010年EOS/MODIS数据,在HANTS算法重构无云NDVI时间序列图像以及安徽省冬小麦种植区提取等数据处理基础上,研究基于NDVI变化向量、曲边梯形面积的长势综合监测模型,对研究区的年际与年内长势变化进行时间和空间上的定量分析。结果表明：HANTS处理平滑后的MODIS的10天合成植被指数的年时序曲线有效消除了云和数据缺失的影响,重构后的生长曲线可以更清楚地反应作物生长变化趋势和规律,有利于监测模型的建立;冬小麦种植区提取,大大提高了卫星监测精度,构建的综合监测模型适合单一生长季苗情长势遥感监测,该模型在2011年冬小麦长势评估中取得了良好的监测效果。     

用遥感影像提取大别山区水稻种植面积——以Landsat 8为例

本研究选取安徽省安庆市大别山为研究区,包括太湖县、岳西县、宿松县和潜山县,选取2016年和2017年的6景Landsat 8卫星遥感影像,通过遥感影像提取水稻种植面积,分析大别山区的水稻种植面积分布,并对研究区域的水稻种植面积进行动态实时监测。用遥感解译方法分别提取了研究区内的晚稻种植面积,并利用随机点验证和Kappa系数验证结果精度。结果表明:2017年和2016年水稻种植面积的提取精度分别为93.44%、93.78%,Kappa系数分别为0.86、0.83,证明水稻提取效果精确;对比研究区域各个县内的2017年和2016年晚稻种植面积,发现安庆市大别山区太湖县、潜山县、岳西县的水稻种植面积变化率均在5%以内,属于正常变化,由于2016年宿松县遭遇了水灾,部分农田被淹没,故宿松县2017年水稻种植面积相比2016年增加了13.01%;对比传统的农作物种植面积统计方法,利用遥感的方法更省人力、物力、财力,并且能精确、快速地实现对农作物的实时动态监测。     

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。     

基于遥感的黑龙江省东部水稻种植信息提取

为了实现黑龙江省东部地区水稻种植信息遥感监测的业务化,通过采用实地调查、ISODATA非监督分类、遥感数据融合和光谱耦合等方法,研究提取研究区水稻种植分布的方法,并进行面积推算。结果表明,2012年黑龙江省东部地区水稻种植面积为15389.01 km2,主要集中在佳木斯、双鸭山和鸡西地区,分类精度达89.19%。该方法可为区域水田空间分布信息提取提供借鉴。     

栽培技术对水稻单位面积产量的权重研究

为了深入挖掘影响水稻产量提高的栽培技术,明确水稻产量提高的限制性因素,对四川省1981—2010年水稻单位面积产量与2001—2010年新审定通过的水稻品种的产量相关数据进行统计分析,探讨栽培技术在水稻单位面积产量中的权重。结果表明,2001—2010年四川省杂交水稻育种的整体水平已上了一个新台阶,但水稻单位面积产量连续10年徘徊不前。说明现阶段单靠品种更新已不能实现水稻单产的显著提高,推测良种良法配套以及高产栽培技术体系的研究与推广可能是限制水稻单位面积产量提高的主要因素。利用层次分析法对各项栽培技术在水稻单位面积产量中的权重进行了评估,结果表明,施肥技术>良种选择>灌溉方式>栽插密度>病虫害防治>化控措施>育秧方式,施肥技术、育秧方式与化控措施的指标中各指标对水稻单产的权重差异较小,说明在水稻生产上对于这些技术的使用还可能存在一定的盲目性,未来应加强这些技术的研究与推广。     

气候变暖对水稻生产的影响及水稻耐高温遗传改良

受人类活动的影响,全球气候变暖加剧,不断升高的地球表面气温正对水稻生产产生深远的影响。从气候变暖对中国水稻种植区域和产量的影响,高温热害对水稻生长发育的影响,以及水稻耐高温遗传改良等3个方面进行了综述分析。分析表明：气候变暖使水稻生长的活动积温增加,水稻生长季节延长,水稻种植区域不断向北扩展,有利于水稻种植面积的增加;气候变暖也使水稻高温胁迫频发,水稻孕穗期和开花期遭遇高温热害会给水稻造成严重的生理伤害,导致颖花育性下降;籽粒充实期高温胁迫会造成籽粒充实不正常,导致减产和稻米品质下降;通过高温筛选已经鉴定出一批耐高温的水稻种质资源,对这些资源的遗传分析鉴定出了几十个控制水稻耐高温性状的QTLs;种植耐高温水稻新品种是减少水稻高温危害的有效途径,利用耐高温水稻种质作亲本,结合适当的高温筛选鉴定技术,通过杂交育种可以选育出耐高温的水稻新品种。     

肥料运筹对晚稻产量及根系和叶片衰老进程的影响

为了解施肥对水稻生长和衰老进程的影响,通过肥料运筹田间试验,研究晚稻产量及根系和叶片衰老的变化规律。结果表明,不施肥处理及缺N处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均低于其他处理,且生育后期衰老速率快于其他处理,有机无机肥配施(NPK+OM)处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均保持最高水平,且后期衰老速率明显慢于其它处理;不施肥或偏施肥处理水稻产量显著低于氮磷钾配施处理;NPK+OM处理产量最高为7.55 t/hm2,比不施肥(CK)处理增产35.51%;水稻叶绿素含量衰减率与根系伤流衰减率呈极显著正相关(P<0.01);水稻产量与根系伤流量和叶绿素含量衰减率呈极显著负相关。这一结果表明：氮磷钾配施,尤其是氮磷钾配施有机肥有助于延缓杂交水稻的衰老进程,对提高杂交水稻产量作用明显。     

基于关键期HJ卫星数据提取无棣县作物种植面积

探讨利用作物关键生育期HJ卫星遥感数据,进行区域主要作物种植面积快速监测的可行性,旨在建立一种方便快捷的作物种植面积提取技术。以山东省无棣县为研究区,根据该县作物栽培技术月历为参考选择关键期HJ星遥感数据,通过EVI指数时序数据分析,采用支持向量机(SVM)方法进行了该县主要作物种植空间分布信息提取。结果表明：关键期HJ星EVI指数数据结合SVM方法,能较为准确地获取该县冬小麦、玉米和棉花的种植面积,总体的面积总量精度超过93%,空间分布精度大于75%;利用关键期影像大大减少了数据处理量,便于可视化感兴趣区的选择,仅利用SVM方法就获得了满足精度要求的作物面积提取结果,大大简化了操作流程,为其他区域利用HJ卫星数据提取作物种植面积提供了参考。     

黄淮冬麦区不同年代旱地小麦萌发期抗旱性与根系活力研究

为了调查黄淮冬麦区不同年代旱地小麦品种萌发期抗旱性与根系活力的变化规律,选择具有调研性的实验材料12个,利用GB/T 21127-2007小麦抗旱性鉴定评价技术规范,对12个供试材料进行种子萌发期抗旱性鉴定,同时对供材料进行根系活力测定。结果表明,供试12个品种小麦的抗旱性从20世纪50年代以来呈现“马鞍型”演变趋势;根系活力对照组呈现平缓下降,而高渗胁迫处理组小麦的根系活力却呈现上升的趋势;抗旱性与高渗胁迫下根系活力呈显著正相关关系。     

油菜不同早熟品种菌核病抗性分析

为了鉴定抗菌核病早熟油菜品种,筛选油菜菌核病常发区主导品种,减轻菌核病危害,有效控制产量损失。通过2010-2011年在云南保山市隆阳区板桥镇进行全国早熟油菜品种筛选试验,对其参试的13个油菜品种进行菌核病抗性研究。结果表明：13个供试品种菌核病发病率分布在2.37%~29.99%之间,病情指数介于1.5~22.75之间,供试早熟油菜品种病情指数与生育期呈正相关,随着生育期推迟,发病加重;田间湿度大,油菜成熟期氮素肥料偏重的前提下,明显加重菌核病为害,显著降低油菜最终收获产量。菌核病从苗期始为害油菜、成熟期为害发病率和病情指数最重。供试的13个品种抗菌核病能力大体可分为5个类群,S0013、C868、‘10棚63育19’ 3个品种全生育期均表现出较强的抗菌核病能力,可作为油菜菌核病常发区主导品种和育种材料使用。     

杂交粳稻产量性状与品质性状相关性分析

为了探明杂交粳稻的产量性状与品质性状间的关系,以5个千粒重介于23.5~27.4 g之间的BT型不育系和40个千粒重介于18.7~31.2 g之间的三系粳稻恢复系,采用5×40 NCⅡ设计方式,配制200个杂交组合为试验材料,对产量性状、品质性状及其相互关系进行了分析,主要结果表明：单株谷重与单株有效穗数、每穗实粒数、结实率、千粒重均呈极显著正相关（r=0.47**,0.63**,0.53**,0.35**）,与穗长呈显著正相关(r=0.15**);对单株产量贡献最大的是每穗实粒数。垩白粒率和垩白度2个性状是杂交粳稻品质改良的重点,其次是精米率和整精米率;糙米率、精米率、整精米率相互间均呈极显著正相关,糙米率与垩白粒率和垩白度呈极显著正相关（r=0.33**,0.25**）。产量性状对品质性状的影响不大,通过筛选,可以将高产、优质的性状聚合到同一杂交组合中。     

蒙古黄芪种苗分级移栽的比较研究

旨在探讨种苗分级移栽对蒙古黄芪生长发育及产量的影响,为其生产质量管理规范(GAP)提供理论依据。采用定点跟踪观测法,对其地下、地上部分生长进行动态观测。种苗分级移栽对蒙古黄芪的生长发育和产量影响较大,其中大苗移栽植株的茎粗、茎分枝、叶面积均最大,分别为4.84 mm/株、14.69个/株、1723.4 cm2/株;小苗移栽的地下根部生长前期缓慢而后期较快,采收时产量和经济效益最大,分别达13505.85 kg/hm2,16207.02元/hm2;中苗移栽生长最差。蒙古黄芪小苗移栽成本低、产量高、效益好,大苗移栽地上部分生长较好,有利于留种田的生产。