东北地区湿地遥感监测评价业务系统

为实现国产风云三系列卫星数据进行东北地区湿地变化的动态监测及业务化运行,采用面向区域的虚拟框架结构设计和多种类型“层”数据协同处理的方式,实现FY3/MERSI、EOS/MODIS、TM等多源多通道卫星数据的数据定标、投影、几何校正及数据重采样等功能,同时提供地理信息背景数据和相关辅助信息叠加、提取等功能,针对湿地特点,进行植被指数、水体指数、蒸发散等湿地下垫面特征参数指标计算,多源遥感数据处理和融合与数据分割,湿地专题图制作等,为用户提供方便、可信的业务系统,为东北地区湿地保护、灾害防御提供了科学的参考依据。     

基于MODIS-NDVI的春玉米叶面积指数和地上生物量估算

为了构建春玉米叶面积指数和地上生物量的估算模型,基于辽宁省大田条件下9个站点春玉米不同生育期叶面积指数LAI和地上鲜生物量数据,利用MODIS提取的10种植被指数NDVI、RVI、DVI、PVI、EVI、GNDVI、RDVI、SAVI、OSAVI和NLI反演春玉米LAI和地上鲜生物量。结果表明：10种植被指数与春玉米LAI和地上鲜生物量相关性显著,采用植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量是可行的;分别基于回归分析法和人工神经网络法,利用10种植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量,利用回归分析法结合OSAVI和NDVI反演春玉米LAI和地上鲜生物量效果较好;利用人工神经网络法进行模拟反演采用RVI、DVI和EVI效果最佳,反演精度高于回归分析法。     

辽宁省玉米螟发生程度的气象预报模型

玉米螟是辽宁省的主要害虫之一,近几年呈大发生的趋势,气象条件对其发生发展具有重要的影响。利用1991—2004年玉米螟的发生资料和气象资料,运用相关分析、因子分析、逐步回归分析和通径分析的方法对玉米螟发生发展的气象因子进行分析和模拟,目的是对本地区玉米螟的发生发展进行预报和预测。结果表明：降水是影响玉米螟发生发展的主要因子,化蛹前期、羽化期和卵孵化期的降水对其发生发展影响最大,其次是卵孵化期温度的影响。2005年和2006年的试报结果显示,考虑虫源基数比不考虑虫源基数的预报准确率分别提高9个百分点和26个百分点,因此,在对玉米螟进行预报的时候必须考虑虫源基数。所建立模型的模拟结果和试报结果都与实际情况接近,本模型可以用于对玉米螟的发生发展进行预报和预测。     

辽宁省农作物及自然物候对气候变暖的响应

利用辽宁省1971年以来近40年气候资料和1981年以来25年物候期观测资料,采用数理统计、气候倾向率、地理信息系统精细化模拟等方法,对辽宁地区主要农作物及自然物候在气候变暖过程中的显著变化进行了分析。结果表明,近40年来辽宁地区增温趋势明显,气候变暖显著,2001～2006年全省平均大于10℃积温比20世纪70年代增加277．4℃,无霜期延长13d。农作物与自然物候对气候变暖反应敏感,近36年（1971～2006年）玉米适宜播期提前4d左右,水稻适宜生长期延长近8d,冬小麦可种植北界从盖州北移约250km;近25年（1981～2005年）草本植物春季展叶期每10年提前2-4d,草本、木本植物秋季枯黄期每10年推后5～7d。     

玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术光热资源利用效率评估

本研究以2019年辽宁省铁岭县蔡牛镇玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术示范区和普通农户种植区玉米为研究对象,分析了两个区域玉米的光温资源利用率、光能利用率和热量利用效率,并从叶片和冠层尺度净光合速率、光合生产能力与光合参数、地上生物量累积等角度分析了集成技术光热资源利用效率提高的原因。结果表明,玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术与农户技术相比,光温资源利用率、光能利用率和热量利用效率分别提高了8.6、0.25个百分点和19.4%。示范区各层叶片光合生产能力和光合作用参数均显著高于农户技术;吐丝期至籽粒形成期示范区冠层日净同化量累积较农户技术高35.5%;开花吐丝期前后示范技术地上生物量累积显著高出农户技术19.4%,利于籽粒形成,提高株籽粒数和产量。因此,玉米间隔耕作秸秆条带还田增密集成技术冠层结构设计合理,叶片和冠层尺度光合能力均优于传统农户技术,产量关键期（开花吐丝期前后）地上生物量累积速度快,是一种能有效提高玉米光热资源利用效率的技术模式。     

基于Logistic模型的春玉米MODIS LAI产品订正

基于Logistic模型,利用2011—2013年辽宁省实测的叶面积指数和作物发育期数据,构建回归模型对MODIS LAI产品进行订正及效果检验。以抽雄期为分界线,分2个时段构建Logistic模型,对春玉米的全生育期进行模拟,利用模拟结果建立MODIS LAI产品的多种订正模型,其中二次多项式模型相关性最好,决定系数达到0.975。利用2013年实测数据对订正模型进行检验,在抽穗期和乳熟期将MODIS LAI产品监测误差从45%降低到10%左右,为提高MODIS LAI产品在中国北方地区旱田的适用性和反演精度提供数据基础。     

辽宁地区玉米生长发育及产量对温度和降水的响应

为了研究温度和降水对玉米生长发育及产量的影响,为合理利用不同气候条件保证玉米生长提供依据,采用大田试验数据和气候资料,分析了辽宁地区玉米生长发育及产量特征对温度、降水和热量条件的响应。结果表明：玉米各生育期生长天数,七叶—拔节期受平均温度影响,三叶—七叶期受降水量影响,播种—三叶期和乳熟—成熟期受前期积温影响;降水量与播种—三叶期的玉米地上干重相关显著,平均气温与三叶—七叶期的叶面积指数相关显著,前期积温对玉米生物量增长影响最大;在同等积温增加条件下,辽东地区地上生物量增加最多,辽西地区最少。不同生育期玉米受到播期和气候条件的影响程度不同,不同地区间的果实性状及产量差异较大。     

辽宁省作物长势遥感评价方法

利用1999～2007年5月下旬～9月下旬每天的NOAA数据资料,以归一化植被指数（NDVI）为评价指标,提取辽宁省5个气候区208个旱田点、84个水田点的NDVI值,通过对各统计单元的作物生长趋势分析及逐年比较模型、距平比较模型等遥感评价模型的研究,结果表明,辽宁省作物生长曲线呈单峰形变化,2007年旱田植被指数8月下旬达到最大,水田植被指数8月上旬达到最大;受干旱影响除2007年6月中下旬及9月中旬外,大田作物长势明显好于2006年同期和历史同期;水田作物长势基本好于历史同期。     

低温胁迫下春玉米生长参数及产量影响分析

以先玉335为材料,对玉米拔节期和大喇叭口期分别进行了15℃低温胁迫及对照试验。结果表明:低温胁迫导致植株株高、生物量及叶面积明显下降,并且拔节期受低温的影响要大于大喇叭口期;低温导致玉米蒸腾速率的降低及光合速率下降,光合速率下降10%左右,蒸腾速率下降58%~64%;不同发育期玉米光谱反射率对低温胁迫的响应基本相同,可见光波段,受低温胁迫的玉米冠层光谱反射率均有所增加,近红外波段(780~1 350nm),受低温胁迫的玉米冠层反射率降低;低温导致产量明显下降,拔节期减产率为34%,大喇叭口期减产率达到38%,大喇叭口期低温对产量的影响更为显著。     

不同程度干旱胁迫及复水对春玉米(丹玉39)茎流动态的影响

利用大型移动防雨棚开展了玉米干旱胁迫及复水试验,通过分析玉米植株茎流速率变化规律,揭示了不同程度干旱胁迫及复水对玉米植株茎流速率的影响及其对环境因子的响应规律。结果表明:1不同发育期干旱胁迫及对照试验的玉米植株茎流速率在晴天均呈单峰曲线,在阴天或多云天呈现不规则的上下波动状态;干旱胁迫导致玉米茎流速率显著下降并且峰值提前;复水后的茎流速率与对照间的差异缩小,但仍低于对照且峰值提前;2比较拔节—吐丝期茎流速率平均值为:对照重度干旱胁迫中度干旱胁迫,吐丝—乳熟期和乳熟—成熟期均为:对照中度干旱胁迫重度干旱胁迫。3茎流速率与净辐射、气温呈现显著正相关,与相对湿度呈现显著负相关;重度干旱胁迫后,土壤水分的亏缺影响了玉米植株茎流速率,减弱了相对湿度对其茎流速率的影响。