基于物候信息图谱的耕地种植模式遥感监测方法

【目的】种植模式是作物种植的前后茬顺序的概括,反映耕地资源的利用方式和效率。本研究通过分析不同种植模式的物候特征,构建江汉平原地区的耕地物候信息图谱和种植模式谱,并实现该地区主要种植模式的提取。【方法】在地学信息图谱理论支持下,根据农作物种植的先验知识和不同种植模式所表现的物候差异,将植被指数变化过程和耕地利用方式的空间差异进行图谱合一的表达,组成包含耕地不同利用方式的耕地物候信息图谱;以江汉平原地区的主要种植模式为例,将关键物候期植被指数的状态进行排列组合,建立植被指数状态到种植模式的信息重映射规则,并在此基础上根据农作物特有的物候知识进行物候特征挖掘,进行江汉平原地区种植模式谱的构建;进而利用朴素贝叶斯网络融合关键物候期影像和物候知识实现江汉平原种植模式的提取。采用基于知识概率编码的方法,对关键物候期的植被指数状态进行定量表达。【结果】构建了江汉平原地区的种植模式谱,发现江汉平原地区的种植模式谱由8种种植模式构成：春单季、夏单季、春夏双季、夏秋双季、双季稻、经济作物、鱼塘、苗木或撂荒。提出的种植模式谱及基于朴素贝叶斯网络的种植模式提取方法能够准确地提取出所有种植模式,并具有良好的精...     

近20年来江汉平原耕地种植强度的空间格局

【目的】耕地是人类在长期农业生产活动下形成的一种重要资源,是人们赖以生存的基础和保障。目前,我国耕地资源总量不断减少,利用程度不高,集约化利用面临着严峻挑战。掌握耕地的种植强度及其分布特征,对于提高区域耕地资源的利用效率和优化农作物种植结构十分重要,同时也有利于缓解日益严峻的粮食安全问题。【方法】文章以江汉平原为研究区,利用2000—2017年MODIS植被指数产品数据MOD13Q1,通过定义双季种植强度、平均种植强度和总体种植强度等3个指标,分析了近20年间江汉平原耕地种植强度的分布特征,并运用SOM自组织神经网络分析法对3个指标进行非监督聚类分析,得到了江汉平原耕地种植强度的分区情况。【结果】江汉平原绝大部分地区具备良好的农业生产条件,农业活动强度高。传统的双季农作物种植分布区的耕地种植强度较高,传统的单季农作物种植分布区的耕地种植强度较低,种植频率与种植强度之间存在显著的相关关系。【结论】该文得到的耕地种植强度数据集,可以实现对耕地集约利用状况进行及时、精确的监测和评价,对于指导制定农业生产政策、保障国家粮食安全具有重要意义。     

基于ANN 多源遥感数据融合的耕地种植强度估算方法研究

【目的】文章引入"种植强度指数"的概念,对现有评价指标进行改进,利用基于遥感数据的种植强度指数实现耕地集约化利用程度的精细化表达。【方法】该文以湖北省为研究区,融合Landsat 8遥感数据和MODIS时间序列植被指数数据,构建了人工神经网络模型估算湖北省耕地种植强度。【结果】利用BP神经网络提取的研究区耕地种植强度与验证样区耕地种植强度间决定系数达到0.923,证明了该研究方法的可靠性。【结论】人工神经网络模型估算方法得到的高时空融合的种植强度数据集,可为智慧农业提供技术方法和基础数据,对于耕地集约化利用的研究具有重要意义。