荒漠化程度评价高光谱遥感信息模型

本文用国产高光谱分辨率成像光谱仪系统数据对荒漠化评价建立定量化遥感信息模型。对荒漠化评价因子中的主要定量因子 (植被盖度、生物量和土壤含水率 )进行了定量反演 ;对难于进行定量计算的评价指标 ,先通过目视解译获得各因子的编码图 ,分别进行影像化后参加荒漠化程度评价遥感信息模型计算。通过每个像元都可获取全部评价因子的指标值 ,在现有的荒漠化评价方法的基础上 ,建立以像元为单位的荒漠化程度评价的定量化遥感信息模型并输出荒漠化程度分布图。结果表明 ,用高光谱数据定量反演荒漠化地区植被生物量、盖度和土壤含水率是比较可靠的。当反演区域内灌木和草地同时存在时多项式模型的精度要明显高于线性模型 ;当植被类型单一时 ,模型即为较高精度的线性模型 ,但模型的应用地域范围受到限制 ,只能分块进行计算。因此 ,在只有灌木和草地的区域用多项式模型反演会提高效率。土壤含水量的反演方法适合于地形平坦、植被比较稀疏的条件。但研究发现 ,基于土壤热惯量的含水量模型具有一定的抗植被干扰能力。荒漠化程度评价的遥感信息模型的精度主要取决于现有荒漠化评价的方法 (即评价指标是否科学合理、专家给定的权重和等级标准是否客观 )以及各指标数据的获取精度     

Forest resources variation along with the main rivers in typical forest region of Changbai Mountain

The restoration of the riparian vegetation disturbed by human activities is one of the hotspots of watershed ecology. Through interpreting the images of Remote Sensing in 1985 and 1999, the basic information of forest resources of Lushuhe Forest Bureau, which is a typical forest area of Chanbai Mountain was obtained with support of GIS. By dividing Land covers of Lushuihe area into 10 types (water body, residential land, stump land, farming land, wetland, mature conifer forest, midlife conifer forest, mature broadleaf forest, midlife broadleaf forest, and man-made young forest) and dividing the riparian zone into four buffers (in turn 1000, 2000, 3000, 4000 m away from the river), the changes of riparian forest resources during 1985–1999 were analyzed. The results showed that the deforestation intension has obviously decreased and the whole environment has been evidently improved, but the riparian ecosystem was still flimsy. In buffer 1, 2, 3 the area of midlife conifer forest increased largely, but the areas of other types of land covers all decreased. Midlife conifer forest had a comparatively good status in the three buffers. In buffer 4, midlife conifer forest, mature conifer forest, and mature broadleaf forest formed a forest-age rank that is helpful to stabilize the forest ecosystem and exert its functions. Area percentage of wetland decreased in buffer 1, buffer 2, and buffer 3, even in buffer 4 in which forest ecosystem rehabilitated comparatively well, so protecting and rehabilitating wetland is a very difficult task. Foundation item: This study is supported by major projects of Knowiedge Innovation Program. Chinese Academy of Sciences (No. KZCX2-SW-320-3) and Institute of Applied Ecology (a grant SCXZD010-01), CAS. Biography: HAO Zhan-qing (1962-), Male, Ph. Doctor, Professor in Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Science, Shenyang 1100016, P.R. China Responsible editor: Chai Ruihai     

Differences in spectral trajectory with stand volume development between Japanese larch and Japanese oak in Hokkaido,Japan

Our objective was to investigate the differences in the spectral trajectory of the LANDSAT Thematic Mapper with stand volume development between Japanese larch (Larix kaempferi) and Japanese oak (Quercus mongolica var. crispula) in the experimental forest of Kyushu University, Hokkaido, Japan. We used nonlinear regression and a categorical variable to investigate the relationship between spectral reflectance factor and stand volume for each forest type. This research showed that the reflectance factor of Japanese larch and Japanese oak reached saturation and that both forest types had different spectral trajectories with stand development. In addition, we found that middle of development stage (stand volume was between 100 and 200 m³/ha) of each forest type had similarity in reflectance factor.     

苜蓿智慧管理研究进展与应用

【目的】 结合现有苜蓿智慧管理研究进展,提出基于小型无人机+超声波检测在苜蓿智慧管理上的具体应用,为精准农业和苜蓿规模化生产的远程诊断提供思路。【方法】 文章以苜蓿为研究对象,以内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉农牧场为研究区,在总结归纳当前苜蓿智慧管理研究及应用现状的基础上,进行了无人机+超声波的苜蓿田数据采集及应用。【结果】 研究进展表明与卫星相比,无人机在农作物识别与长势估算中,识别精度和速度表现出明显优势,苜蓿智慧管理的前提是数据的获取与分析,从无人机获取的代表苜蓿冠层高度信息的DSM数据能够显著提升苜蓿识别精度、苜蓿形态三维建模、苜蓿相对高度估算等方面,实时获取苜蓿生长过程中的相关参数使结果更为可靠。【结论】 该文总结现阶段苜蓿智慧管理研究进展,归纳现有研究成果的优势与不足,提出结合无人机采集的高分辨率图像和超声传感器,对不同状况下的苜蓿进行准确数据获取的方法。基于此方法配套相应的苜蓿管理决策支持系统,将可以为用户提供苜蓿长势、产量预测和实时灌溉、施肥等管理策略。     

作物模型应用与遥感信息集成技术研究进展

作物模型和遥感技术以各自独有的优势在作物生产监测、评估及未来预测等方面发挥着关键作用。作物模型与遥感信息集成技术在大尺度、高精准的农业生产监测、评估与预测上具有明显的应用优势和广阔的发展前景。为了促进这些技术在区域尺度上的作物产量预测、农业气象灾害影响评估及农业应对气候变化决策等方面更加广泛地应用,本文采用文献综述的方法,系统归纳了欧洲、美国、澳大利亚及中国作物模型的发展与应用,总结了当前主流的数据集成方法的原理、特点和不足,概述了作物模型与遥感信息集成技术的实际应用,探讨了提升数据集成精度存在的问题,并对未来研究方向进行展望。结果表明,国内外对于作物模型及其与遥感数据集成的研究与应用广泛而深入,利用同化方法能够有效提高作物模型模拟精度,为作物模型实现区域尺度作物生长及产量评估、气候变化对产量影响、农田管理决策等提供技术支撑。作物模型模拟结果及遥感反演数据的不确定性、数据同化策略的多样性以及尺度效应是进一步提高集成系统精度与效率的限制因素。因此,遥感数据多源融合、同化过程多变量协同、作物模型多类型耦合以及数据高性能并行计算是未来作物模型与遥感数据集成研究的发展趋势。     

设施农业物联网远程监测系统的发展现状

介绍了设施农业物联网远程监测系统的应用原理和发展方向,指出了存在的主要问题;并从高度重视设施农业物联网相关标准的制定、有计划地支持农业物联网产业需求的发展、加强农业物联网各层次人才的培养3个方面,提出了现阶段设施农业物联网的发展对策。     

HJ-1星上思县甘蔗工艺成熟期长势多年对比监测

以广西上思县为研究区,利用环境减灾卫星HJ-1遥感数据提取甘蔗种植面积,采用归一化植被指数模型NDVI对单一时相甘蔗长势进行监测,构建NDVI偏差分级模型对甘蔗工艺成熟期长势进行多年对比监测.结果表明：①利用NDVI均值和偏差2个分析指标,可定性分析监测区内甘蔗长势状况.除2011年甘蔗总体长势差于常年外,2009、2010、2012年甘蔗总体长势好于常年.②利用NDV1偏差分级模型可对监测区甘蔗长势进行定量评价.2012年上思县甘蔗长势最好,长势好、差所占面积比例分别为96.87％、3.13％;2011年甘蔗长势最差,长势好、差比例分别为99.57％、0.43％.     

基于图像的嵌入式森林火灾监控系统研究与设计

针对目前我国森林防火远程监控中存在的不足,提出了一种基于嵌入式处理平台的森林火灾监控系统,对系统硬件设计和林火图像识别算法两个方面做了详细论述.系统以嵌入式微处理器作为现场控制器的主控单元,现场控制器通过串口与CCD摄像机进行实时通信,获取监测区域的图像信息,对获取的图像信息进行林火识别,若系统判断有林火发生,则将火情信息通过无线网络传送给监控中心,从而达到第一时间发现森林火灾的目的.通过在林区现场进行的试验表明,该系统能够克服工作环境的干扰,且具有响应速度快、识别率高以及监控区域广等特点.     

基于远程通信技术的温室控制系统研究与设计

为了减轻温室管理的难度,实现温室的远程监控,提出了一种新型智能化的温室控制方法,采用VC＋＋进行编程,实现计算机与PLC的远程通信,可以灵活地监测控制温室里的温度、潮湿度、光照强度等.操作控制方便,工作可靠稳定,环保节能.实际操作证实,该远程通信技术在温室的自动远程控制方面起到了很大的作用,提高了劳动效率和农业管理水平.     

化德县七号乡生态环境遥感监测及其动态变化研究

以遥感技术对化德县七号乡生态环境进行监测,利用GIS技术对遥感监测结果进行解译与分析,对2005年土地利用现状进行分析,同时对1995～2004年该乡生态环境时空动态变化进行分析与评价。结果表明,七号乡土地利用以草地和林地为主,其次为耕地,居民、交通建设用地面积很小;生态环境动态变化主要特点是林地、草地、水域面积在增加,耕地、农村居民点面积在减少,交通建设用地增加,而未能利用的土地面积在减少。