基于红边指数的耕地质量遥感制图

耕地是农业生产的基本物质条件,耕地质量评价对耕地保护有重要意义。遥感技术的发展,为解决当前耕地质量评价周期长、效率低的问题带来了新思路。目前基于植被遥感指标的耕地质量评价的研究中,尚未考虑利用作物红边波段评价耕地质量。因此,本研究尝试建立红边指数(red edge index, REI)和耕地质量的光谱响应模型,从Sentinel-2影像中提取14个红边指数,并使用梯度提升树(gradient boosting decision tree, GBDT)算法结合方差膨胀因子(variance inflation factor, VIF)筛选对耕地质量敏感的最佳红边指数;利用偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)、岭回归(ridge regression, RR)和BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)算法构建红边波段与耕地质量之间的光谱响应模型,比较3个模型的精度从而确定最佳模型,并结合Sentinel-2影像完成耕地质量制图。结果表明,REI-BPNN光谱响应模型为耕地质量最佳预...     

作物环境胁迫高光谱遥感监测研究进展

作物环境胁迫频发不仅严重影响区域粮食生产和生态安全,还威胁社会经济稳定和可持续发展,高光谱遥感可实时、准确监测作物环境胁迫,与传统监测方法相比具有较大优势。首先阐述了高光谱遥感监测作物环境胁迫的理论基础,重点从基于光谱响应特征的直接监测、基于农学参数和生理信息反演的间接监测两方面,概述了高光谱遥感在监测作物病虫害、水分胁迫方面的研究进展。在此基础上,提出了目前该技术在作物环境胁迫监测应用领域的不足,如光谱响应特征的专属性认识不足、反演模型的精度及普适性较低、数据使用受到限制等,并讨论了高光谱遥感在作物环境胁迫监测方面的发展方向,旨在为农作物环境胁迫监测及预警提供参考。     

从作物轮作角度评价华南典型赤红壤农区耕地质量空间差异

为从作物轮作角度分析华南典型赤红壤农区耕地质量空间差异,针对华南典型赤红壤农区构建作物轮作系统遥感分类体系,基于空间分析、文献支持、野外实地调查、农户访谈与专家知识,建立不同作物轮作系统与耕地质量等级之间的关联关系;基于Sentinel-1与Sentinel-2时间序列遥感数据、利用决策树制图方法,开展作物轮作系统遥感制图,并在不同空间尺度分析耕地质量空间差异与规律。结果表明,作物轮作系统与耕地质量之间存在关联关系,总体而言,水田轮作系统由于化肥投入较低、对土壤干扰较小、长时间被水面覆盖,不易引起土壤酸化等耕地质量问题,耕地质量等级较高;蔬菜、果园系统由于化肥投入较高,耕地质量一般较低,具体表现为土壤酸化、土壤重金属污染等问题。研究区蔬菜轮作系统比例最高,其次为果园系统。研究区耕地质量总体一般,主要为三等地,呈现出明显的空间分异。本研究初步探明作物轮作与耕地质量的关联关系,并将作物轮作遥感制图结果应用于耕地质量空间差异研究,由于耕地质量特征较难直接通过遥感反演获取,通过监测地表作物种植情况进而反演耕地质量具有理论可行性,未来有必要深入解析作物轮作、地形地貌、气象水文等要素与耕地质量的关联关系,构建大数据驱动的耕地质量时空差异评估技术体系,支撑跨尺度耕地质量监测与评价研究。     

无人机遥感监测作物病虫害研究进展

本文从无人机遥感监测作物病虫害概况、病虫害光谱相应生理机制、农作物病虫害无人机遥感监测原理等方面对遥感技术在病虫害监测中的研究进行概述;并从多光谱无人机遥感影像监测、高光谱无人机遥感影像、无人机可见光影像、低空与航空无人机遥感影像监测、基于卫星平台的遥感影像监测等方面对无人机遥感监测作物病虫害研究进展进行表述。     

耕地作物适宜性评价研究现状分析

对国内学者在耕地作物适宜性评价作物选择、评价单元划分、评价指标选取、评价指标权重确定、评价指数计算与分级等方面的研究现状进行了分析,提出今后应重点选择区域优势农作物开展耕地作物适宜性评价,推进基于农作物生长特征的评价指标体系构建,加强定量和定性指标不同组合权重确定方法研究,强化耕地质量等级评价与耕地作物适宜性评价成果关联关系研究。     

多源遥感数据支撑的耕地质量监测与评价

【目的】耕地质量监测与评价可为土地整治、占补平衡、新增耕地质量评估和基本农田管护提供科学依据,多源遥感为实现长时序大范围的耕地质量监管提供了数据基础和技术支撑。【方法】文章从耕地质量的定义出发,研究了基于遥感技术耕地质量监测与评价的两种策略:(1)从地学特征、土壤特性、环境状况、建设水平和生物多样性等5个维度表达耕地质量的科学内涵,构建以多源遥感数据为基础的耕地质量监测与评价指标体系,并梳理利用遥感技术获取各关键指标因素的方法;(2)从系统思维的角度,利用长时间序列遥感数据监测作物长势间接反映耕地质量综合状况。【结果】以多源遥感支撑的耕地质量监测与评价体系可实现耕地质量信息的实时、大范围获取,对耕地质量监测与评价工作具有重要意义;遥感技术支撑的耕地质量监测与评价,逐渐向更高精度、更多样化和更融合的方向发展。【结论】该研究结果可为耕地质量的实时大范围监管和耕地资源的"三位一体"管护提供参考。     

基于高分遥感的县域耕地质量监测

耕地作为土地资源的精华,其质量变化与农业可持续发展息息相关。目前耕地质量监测技术存在监测范围小、投入大、效率较低等问题,难以实现耕地质量快速监测。本研究以中国自主高分遥感卫星数据及其他耕地相关数据为基础,依据"状态-压力-响应(PSR)"框架,从生产压力指标(PPI),耕地状态指标(LSI),社会行为指标(SAI)三方面构建指标体系,利用遥感反演得到耕地质量评价指标,快速获取耕地质量分布信息。以广州市从化区为例,对监测的耕地质量评价结果与实际耕地质量评价结果进行比较,结果表明:利用本研究建立的监测模型获取的从化区耕地质量为11～16等的面积分别为98.89 hm~2、813.06 hm~2、4 994.10 hm~2、9 927.60 hm~2、5 630.21 hm~2和1 811.69 hm~2,总体精度达到77.84%,Kappa系数为0.720 9,模拟结果可靠。这为耕地质量评价提供了新的思路。     

宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所召开农业遥感学术研讨会

正2018年1月27日,宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所邀请北京师范大学地理学院陈云浩教授从高光谱遥感、高光谱图像霉变花生识别应用、无人机遥感系统农业应用和耕地养分生产力潜力与质量综合评价等4个方面作了农业遥感学术报告,重点介绍了利用星载、航空和地面3种不同高光谱平台来解决不同尺度下农业遥感研究与应用问题。参会人员根据实际工作需要和研究方向,针对枸杞道地性检测、红梅杏霜冻监     

高光谱遥感土壤质量信息监测研究进展

高光谱遥感具有波段多且光谱连续等特点,在土壤质量信息的监测方面,利用高光谱遥感数据,能够实现对土壤特性的定量分析.总结了利用高光谱遥感技术获取土壤质量信息的方式和特点,以及影响土壤光谱反射特性的主要因素,回顾了国内外基于遥感的土壤质量信息提取的定量研究,并对研究中的问题进行了分析和展望.     

加强福建省耕地土壤质量管理的建议

耕地土壤质量对作物生长具有重要的作用,农耕系统若要持续健康发展,保持较高的耕地土壤质量是其重要途径之一。从耕地资源、耕地土壤肥力和耕地土壤环境三个方面总结了福建省耕地土壤质量的现状,分析了耕地土壤质量存在的主要问题,并提出了加强耕地土壤肥力建设,提高耕地土壤生产力;加强耕地土壤环境保护,确保农业生产安全;建立耕地土壤质量评价体系,完善相应保护机制等建议。     

遥感监测技术在薯类作物上的应用研究进展

遥感技术凭借其可以实时、快速、准确、无损地获取薯类作物生长信息的特点,已经是监测薯类作物生长的重要手段。薯类作物的茎叶和块根生长分别在地上和地下,光谱反射机理均不同于禾本科类作物(如水稻、玉米和小麦),因此,薯类作物具有遥感监测研究特有的方面。总结了遥感技术的特点,遥感平台的种类和遥感监测方法,以及应用遥感技术在薯类作物种植面积提取、病害管理、长势监测和估产等领域的国内外研究进展,分析了遥感技术在薯类作物生长信息监测的不足,进一步提出相关建议,并指出了探索薯类作物空间分布信息及变化、薯类作物长势高效监测、薯类作物产量预测模型、薯类作物遥感模型与农学模型同化机制研究是未来的发展方向。     

平南县耕地质量等级评价

[目的]以贵港市平南县耕地为研究对象,建立县域耕地质量等级评价体系,为耕地利用和可持续发展提供参考依据.[方法]利用平南县土地利用、高分遥感影像等数据,在GIS平台采用国家土肥部门的耕地质量评价技术,进行2020年耕地质量评价研究.[结果]平南县耕地质量平均等级为5.5,其中一等地占比为0.31％,二等地占比为0.32...     

作物遥感识别方法研究现状及展望

作物遥感识别是作物面积提取、长势监测、估产和时空分布研究的前提和基础。遥感识别作物方法多样,优势各异,应用性不同。本文系统梳理了基于光谱特征识别作物、基于纹理特征识别作物、基于物候特征识别作物及其他作物遥感识别的方法,归纳总结了每类方法的原理、优缺点和适用范围,指出了需进一步研究和解决的问题,并对今后的发展方向进行了展望,以期为作物遥感识别方法的应用及作物遥感研究提供参考与支撑。     

耕地质量遥感综合评价方法及应用——以衡水市安平县为例

耕地是农业生产的重要生产资料,其质量关系到我国的粮食安全,以及社会经济稳定与可持续发展。将遥感技术引入到耕地质量评价中,可使耕地评价工作更加科学与客观。运用卫星遥感技术获取遥感影像,并获取研究区域内100个样本点的氮、磷、钾和有机质含量。通过对研究区域内耕地养分质量和耕地生产力质量进行评价,构建耕地综合遥感监测评价模型,实现耕地质量综合评价。运用该模型对衡水市安平县冬小麦-夏玉米轮作区的耕地质量进行了综合评价。评价结果表明:安平县一等和二等耕地数量较少,且分布零散,主要集中在研究区域的西南部、东北部和北部地区;三等和四等耕地数量较多,分布相对广泛,这些耕地土壤环境质量较差,中低产田仍然存在,在未开发利用的土地中存在一定面积的盐碱地。根据评价结果及研究区域的土壤特点,提出了完善灌溉系统建设、加强土壤培肥措施实施的建议,以提高土壤肥力,保证小麦生产的顺利进行。     

加强福建省耕地土壤质量管理的建议

耕地土壤质量对作物生长具有重要的作用,农耕系统若要持续健康发展,保持较高的耕地土壤质量是其重要途径之一。从耕地资源、耕地土壤肥力和耕地土壤环境三个方面总结了福建省耕地土壤质量的现状,分析了耕地土壤质量存在的主要问题,并提出了加强耕地土壤肥力建设,提高耕地土壤生产力;加强耕地土壤环境保护,确保农业生产安全;建立耕地土壤质量评价体系,完善相应保护机制等建议。     

高光谱分辨率遥感技术在农作物估产中的研究现状与发展趋势

综述了高光谱分辨率遥感技术及利用高光谱分辨率遥感对农作物估产的研究,包括作物种植面积的遥感估测、作物遥感估产最佳时相的选择和地面单产遥感估产模型的研究,并分析了高光谱分辨率遥感在农作物估产中的发展趋势。     

对耕地质量内涵的再认识

为满足当前耕地质量评价和管理需要,合理确定耕地质量的内涵,利用文献综述法和总结归纳法,从时间角度,梳理国内外耕地质量内涵的发展。结果表明:1)国内外耕地质量内涵从单一的适宜性评价阶段发展到生产力、生态、健康等多维度的综合性评价阶段,是不断变化发展的过程;2)目前,由于国家和公众对粮食安全、生态安全、耕地健康以及景观多样性的需求,决定了当前耕地质量内涵必须从耕地生产特性、生态特性、健康特性和景观特性等角度定义。研究认为,未来的耕地质量评价工作,需综合考虑耕地的生产、生态、健康及景观等方面,在耕地质量评价单元、评价尺度、评价方法、评价指标选取等方面进行深化研究,从而为耕地三位一体保护提供一定理论支撑。     

土壤有机质遥感制图研究进展与展望

【目的】土壤有机质是衡量土壤肥力高低的重要指标,土壤有机质制图对了解土壤肥力空间分布格局,开展培肥地力、耕地质量评价、土壤碳循环研究、土壤污染治理等具有重要意义。基于遥感技术的土壤有机质制图是土壤学科新兴的研究方向和热点问题。文章全面总结土壤有机质遥感制图方法的发展和应用,展望未来土壤有机质遥感制图研究趋势,为土壤有机质制图工作提供参考。【方法】该文采用文献综述的方法,回顾和总结了近年来国内外土壤有机质遥感制图研究进展,对比分析了多光谱遥感法、结合遥感数据的土壤有机质预测性制图法、高光谱遥感影像直接法等3类土壤有机质遥感制图方法的优势和局限性;重点分析了影响成像高光谱土壤有机质制图精度的因素,阐述了土壤有机质光谱敏感波段、建模方法选择的研究进展、存在的问题及发展趋势。【结果 /结论】(1)多光谱遥感数据为土壤有机质制图提供了丰富的植被覆盖、土地利用、气候等土壤成土环境因素信息,广泛应用于大尺度范围或复杂地形区域的土壤有机质制图,但表达土壤有机质空间分布细微差异不够精细化;(2)高光谱遥感数据参与土壤有机质制图,提高了土壤有机质制图精细度,但需要加强土壤有机质光谱敏感波段优选以及适宜的土壤有机质高光谱建模方法研究;(3)中红外高光谱遥感具有土壤有机质预测和制图的潜力,该领域的发展值得期待。     

面向耕地的高分一号卫星遥感影像融合方法研究

选择国产高分一号(GF-1)卫星2 m全色/8 m多光谱影像,对增强耕地信息的遥感影像融合方法进行了研究,研究所选择的融合方法包括Subtractive法、Brovey变换法、MHIS法、HCS法和Gram-Schmidt法,并从主观和客观方面对融合影像质量进行了评价,基于融合影像对研究区耕地信息的增强进行了分析。结果表明,面向耕地信息时,MHIS法融合影像最好。     

我国耕地质量与监控研究综述

通过对耕地质量与监控研究进展的系统总结和梳理,提出耕地质量与监控未来重点研究方向,为我国耕地质量提升与管理提供支撑。研究采用文献综合法和总结归纳法。结果表明:耕地质量与监控研究必须加强与耕地资源多功能需求、耕地生产能力、耕地生态效应和现代信息技术等学科的融合;围绕耕地质量因素与过程、耕地质量调查与监测、耕地多功能诊断与评价、耕地质量与产能提升及基本农田质量保护与管理等方面进行重点研究。