玉米光合有效辐射分量高光谱估算的初步研究

 【目的】光合有效辐射分量（FPAR）是各种生产力模型、作物估产模型等的重要参数,本文将对高光谱估算FPAR效果作初步探讨分析,为提高FPAR估算及遥感产品验证精度和各种生态模型模拟精度提供科学支持。【方法】本文基于地面实测玉米数据,详细分析了光合有效辐射分量与光谱反射率及其一阶导数之间的相关关系及FPAR估算机理,并利用反射率、一阶导数、植被指数方法研究了玉米冠层FPAR估算效果。【结果】玉米FPAR与整个可见光波段反射率相关性都相对较好,明显好于近红外波段;FPAR与一阶导数的相关关系曲线波动较反射率大,仅520、570、670、805、950和1 010 nm几个波长处一阶导数与FPAR相关性较好。FPAR与典型单波段反射率和一阶导数具有较好拟合关系,确定性系数分别高达0.791和0.882。总的来说,一阶导数法和植被指数法估算FPAR效果较反射率法好些,其中一阶导数的多波段逐步回归分析取得最优的估算效果,R2高达0.944。除红、绿和常用的近红外波段外,375nm附近紫色波段和950nm附近的近红外波段用于估算FPAR也可以得到较理想的结果,特别是水分强吸收的波段具有较好的提高FPAR估算精度的潜力。【结论】一阶导数法和植被指数法估算FPAR效果稍好,充分挖掘高光谱数据估算FPAR潜力,选择最佳波段能够较好得提高FPAR估算精度。     

玉米叶绿素含量的高光谱估算模型研究

随着高光谱遥感技术的发展,用高光谱技术监测植被生物物理、生物化学指标和农学参数的文献大量出现.早在1983年Horler等人[1]就建议用高光谱分辨率的遥感数据来估算植被的叶绿素浓度.国外利用野外或空载高光谱传感器进行植被的叶绿素研究已有十几年的历史,在这期间,许多学者试图从遥感的角度来探测植物叶片叶绿素的含量, 基于大量实验数据在模型建立与敏感波段的选取方面取得了一系列成果[2,3], 在研究的过程中开发了许多对叶绿素敏感的高光谱植被指数[4,5].     

精准农业与区域农业可持续发展

通过分析精准农业与区域农业可持续发展的关系，阐明了在我国农业现实条件下，为缓解资源缺乏、提高农业生产率、减少生态环境的污染，应积极进行精准农业的研究和示范。     

基于GIS的黑土区土壤相对环境容量空间分异特征研究

主要利用黑龙江省 1∶2 0万区域地球化学勘探资料 ,在GIS支持下分析了黑龙江省黑土区相对环境容量的空间分异特征。研究表明 :黑龙江省黑土区单元素的相对环境容量是比较高的 ,绝大部分地区的相对环境容量 (Rc)都大于 0 4 5 ,很多地区还大于 0 75。本区的综合相对环境容量也比较高 ,一般大于0 4 5 ,很多地方大于 0 75。高容量区 (Rc>0 75 )面积为 19132 4 8km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 6 84 % ;中容量区 (0 4 5≤Rc≤ 0 75 )面积为 4 96 0 5 0 0km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 6 9 74 % ;低容量区 (0≤Rc <0 4 5 )面积为 2 112 0 9km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 97% ;超载区 (Rc <0 )面积为 316 6 2km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 0 4 5 %。这显示出本区的环境地球化学质量比较优越 ,是本区可持续发展以及发展绿色农业的优势条件     

基于SEBAL模型的扎龙湿地蒸散量反演

以扎龙湿地为研究对象,利用SEBAL模型结合ETM 遥感影像、DEM及研究区附近12个站点的气象数据,反演得到净辐射量、土壤热通量、感热通量等地表能量通量;然后通过能量平衡方程得到潜热通量,并推算得到日蒸散量值.结合2001年的土地利用图分析了不同土地利用类型的日蒸散量特征,发现水体、沼泽地具有较高的日蒸散量,水田、草地、林地次之,旱地、未利用地、居民点较低,符合蒸散规律,说明SEBAL模型在区域蒸散量估算方面具有较大的实用性.     

基于人工神经网络的大豆叶面积高光谱反演研究

【目的】探索不同高光谱模型监测大豆叶面积指数LAI的精度。【方法】实测不同水肥耦合作用下，大豆冠层的高光谱反射率与叶面积指数（Leaf Area Index）数据，对二者进行相关分析；采用敏感波段(801nm,670nm)构建RVI, NDVI, SAVI, OSAVI 和MTVI2植被指数，建立大豆LAI估算模型；最后采用相关系数较大的波段作为神经网络模型的输入变量进行大豆LAI的估算。【结果】大豆LAI与光谱反射率在可见光波段呈负相关、近红外波段呈正相关、红边处相关系数由负变正；微分光谱在三边处与大豆LAI关系密切，在红边处取得最大回归确定性系数（R2 = 0.86）。植被指数可以较为精确反演大豆LAI，确定性系数R2>0.84。人工神经网络模型可以大大提高大豆LAI的估算水平，当隐藏层节点数为2时，R2为0.92，随着隐藏层节点数的增加，R2可高达0.96；在没有黄熟期数据干扰的情况下，神经网络可以进一步提高大豆LAI的反演精度，R2可高达0.99。【结论】与基于植被指数建立的模型相比，神经网络模型可以有效避免因LAI过高而出现的过饱和现象，大大提高了LAI的反演精度。     

行道树叶绿素变化的高光谱监测研究

采样分析了城市行道树与对比区相应树种的叶绿素变化,并对由叶绿素变化引起的高光谱响应进行了分析,结果表明:(1)城市环境对行道树叶绿素有重要影响,其中,对针叶树种叶绿素的影响较小,对阔叶树种叶绿素的影响较大;(2)导数光谱与测试树种叶绿素含量关系密切,在740～760 nm附近相关系数达0.83以上;(3)PSSR植被指数与测试树种的叶绿素含量关系密切,幂函数回归的确定性系数达80%左右.以上结论说明:高光谱遥感可以用来监测因城市环境引起的植被叶绿素变化.     

果树产业壮大集体经济的实践探索与模式探究

民族要复兴,乡村必振兴.实施乡村振兴战略,产业兴旺是基础,是解决农村一切问题的前提.在向第二个百年奋斗目标迈进的历史关口,巩固和拓展脱贫攻坚成果,加快农业农村现代化,因地制宜发展特色产业是脱贫致富、乡村振兴的根本之策.中国是世界上水果种植面积和产量均居首位的国家,果树产业产值居中国种植业的第3位.辽宁省果树产业总产值220亿元,占全省种植业产值的10％,是农业增效、农民增收和农村经济发展的支柱产业之一.本文基于阜新蒙古族自治县十家子镇双岭子村和部分相似果树产业村的第一书记3年工作实效,分析果树产业的独特优势,梳理果树产业壮大集体经济的实践探索,归纳实践探索中形成的工作导向,进而凝练出果树产业壮大集体经济的基本范式,以期为乡村振兴战略提供借鉴,推动果树产业在实施乡村振兴战略中发挥更大作用.     

吉林省中部黑土区农业土地利用方式对土壤螨类群落特征的影响

选取农田、居民点园地和“三北”防护林等吉林省中部黑土区典型农业生境研究样地,于2003年7月和9月分别进行土壤螨类野外采样,共捕获土壤螨类64属、8930只。研究结果显示,不同农业活动生境土壤螨群落优势类群组成和个体数量差异显著;农业生产活动促使螨向土壤下层移动,其中7月类群数下移最为明显;不同土地利用方式对螨群落多样性影响不同,玉米田和居民点园地农业活动减少了螨群落多样性。     

东北平原典型农业县农田土壤养分空间分布影响因素分析

结合常规统计方法与GIS空间分析方法，定量研究了东北平原典型农业县——吉林省德惠市土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾空间分布的主要影响因素。研究表明，不同高程的土壤养分含量不存在显著差异；不同坡度的土壤有机质和全氮存在显著差异，坡度相对较大的地区由于受到土壤水蚀的影响导致有机质和全氮含量有所降低，而坡度因素对土壤速效磷和速效钾含量的影响并不显著；土壤类型和土地利用方式都对土壤养分的空间变异存在明显的影响。对4种土壤养分的分布进行空间插值，结果表明，以中部饮马河为分界线，饮马河以东土壤有机质、全氮、速效钾含量较西部为低，而速效磷空间分布的随机性较强。