多时相高分一号影像在丘陵地区大宗农作物提取中的应用

【目的】基于多时相的高分一号(GF-1)影像,利用面向地块对象分类法提取广西崇左市江州区大宗农作物种植面积,为南方多云雨丘陵地区提取作物信息提供参考。【方法】以2 m分辨率的GF-1影像为数据源,采用人机交互的方式准确识别地表覆盖的地块信息,基于对多时相GF-1影像进行云影检测,并处理生成影像的光谱、归一化植被指数(NDVI)、亮度等特征,采用面向地块对象的分类方法提取甘蔗、水稻和香蕉的作物信息。【结果】根据混淆矩阵评价分类的结果可知,提取大宗农作物的总体精度为90.08%,Kappa系数达0.85,满足农业成果应用的精度要求。【结论】利用有效影像数据,结合地块数据完成作物信息提取,该技术方法能够准确提取丘陵地区大宗农作物信息,为解决南方多云雨丘陵地区提取作物信息难题提供了有效途径。     

基于Sentinel-2影像的冬小麦种植面积早期提取研究

【目的】 文章旨在探讨基于高分辨率多光谱遥感影像进行冬小麦种植面积早期快速提取、冬小麦空间分布情况快速制图与精度验证的方法,为山东省冬小麦高产、优质种植和农艺肥水的处方决策提供全局性信息。【方法】 （1）对Sentinel-2遥感影像数据进行预处理,然后采用历史种植分布数据自动提取与人工选取相结合方式构建冬小麦识别样本库,将样本分为小麦、林地、水体、建筑和道路及其他作物五大类;（2）采用随机森林算法计算机自动分类与影像人工解译相结合的方式,提取研究区冬小麦种植面积,绘制冬小麦种植空间分布图,并进行精度验证。【结果】 （1）解译得到研究区冬小麦种植面积为54.41万hm²,冬小麦种植面积的总体分布精度为97.05%,kappa系数为0.94,解译效果良好;（2）该文提出的方法可实现冬小麦种植面积高精度提取以及快速制图。【结论】 早期精准掌握冬小麦种植面积及空间分布信息,能够为地方政府和农业部门指导农事活动提供科学依据。     

基于遥感的西南地区水稻种植信息提取

为探索西南地区水稻种植信息的有效提取方法,以重庆市永川区朱沱镇为例,根据Sentinel-2多光谱影像,结合高分一号(GF-1)影像数据选取样本分布点,构建水稻作物信息随机森林提取模型,同时分析样本地类像元光谱曲线,构建不同地类样本影像像元光谱库,并将随机森林分类结果与传统最大似然法、光谱角及基于时差的光谱角水稻空间种植信息分类结果进行对比及精度分析。结果显示,通过光谱角分类器提取地物精度有限,结合时差特征能够明显提高目标提取精度,而基于水稻样本信息训练构建的光谱角模型提取方法获取水稻种植面积准确率高达90.62%,分类结果总体精度达91.50%,Kappa系数达到0.83,实现了对西南地块破碎地区分散作物种植信息的有效提取,可为西南地形复杂、地块破碎地区农作物信息提取提供一定参考。     

多源遥感数据协同的地块级农作物精细提取

【目的】 针对云南省大理市耕地地块不规整、破碎且农作物空间种植结构复杂的特点,结合多源数据在时间和空间分辨率的优势,达到准确地提取农作物信息的目的。【方法】 协同BJ-2数据和Sentinal-2数据进行农作物精细信息提取。首先,利用空间分辨率较高的BJ-2数据进行面向对象的图像分割,获得农作物地块信息;其次,在农作物物候规律分析的基础上,通过标准差分析获得关键时相,利用相应时间分辨率较高的Sentinal-2数据获取农作物地类信息,实现基于地块的小春农作物的快速精细提取。【结果】 采用实地调查地块真值与提取地类生成混淆矩阵进行精度验证,总体精度和Kappa系数分别为87.4%和0.83。其中,连片种植的农作物如蚕豆和马铃薯提取精度较高,地块细碎且内部种植结构复杂的作物提取精度略低。【结论】 多源遥感数据协同的农作物提取方法,通过高分辨率影像上获得的对象分析单元能很好地对单一地块中的农作物空间特征进行统计分析,很大程度上弥补了中分辨率影像由于分辨率偏低所导致的混合像元处错分的不足;不仅能从耕地地块级别获得农作物种植结构,更直观地反映农作物种植,能有效提升农作物提取的精细化程度,有利于精细化的农作物种植结构管理。     

农作物分布格局动态变化的遥感监测——以东北三省为例

【目的】当前对涉及到耕地内部不同作物空间分布及其变化的研究较少。本文旨在探讨大尺度作物种植面积和分布格局遥感提取方法及景观生态学中景观格局指数在作物格局动态变化分析中的应用。【方法】基于2005年和2010年作物生育期内遥感影像全覆盖的MODIS-NDVI数据,利用RS、GIS技术,通过分析东北地区主要作物（水稻、玉米、大豆）的种植结构、物候历及NDVI曲线特征,建立不同作物面积遥感提取模型,提取大尺度农作物空间分布格局信息。同时,利用景观格局指数方法分析农作物格局动态变化特征和变化规律。【结果】与多年平均统计数据比较,基于MODIS遥感数据提取的作物面积信息,2005年和2010年平均精度达到了90%以上;5年间,东北地区主要作物种植结构发生了较大变化。其中大豆平均斑块面积减少,面积年动态度为-4.47%,水稻和玉米平均斑块面积均增加,且5年的变化幅度均超过20%。【结论】成本和收益是作物面积增加或减少的主要原因;用中等分辨率的遥感数据进行大尺度作物面积提取的方法是可行的;景观生态学中格局指数可以用来分析耕地内部作物格局的动态变化规律。     

基于HJ-1 CCD影像的玉米种植面积估算研究

本研究以HJ-1 CCD影像为主要数据源,风云三号(FY-3)和高分一号(GF-1)影像为辅助数据源,选取作物种植结构复杂的菏泽市为研究区域,采用多时相NDVI阈值剔除法与监督分类相结合的分类方法,以土地利用类型和训练样本区数据作为辅助,提取出菏泽市玉米种植面积和分布区域,并检验其精度。结果显示:在复杂的作物混合种植区可以利用HJ-1 CCD影像提取出玉米种植面积和分布信息,总体分类精度为90.2%,面积总量精度为91.7%。本研究为其他区域利用HJ-1卫星影像提取作物种植面积提供了参考。     

基于高分遥感数据的昌吉市棉花面积识别研究

本文探讨了如何利用高分遥感数据大范围快速提取棉花种植面积。本研究以昌吉市为研究区,基于高分一号(GF-1)遥感影像,利用实地调查的2015年昌吉市作物种植信息,选取不同的监督分类方法,加入耕地掩膜,分析得出昌吉市棉花识别的最佳识别时相以及最佳识别方法。结果表明,棉花与其他种植作物分离程度最好月份为7月,棉花种植面积最佳识别月份为7月,支持向量机分类方法总体精度最高,总体精度为95.24%,Kappa系数0.935。棉花种植面积提取以小于6个像元为最小图斑时结果最佳。高分一号遥感影像7月以支持向量机分类法解译出的2015年昌吉市棉花面积为15 974 hm2,棉花面积提取精度为95.79%。     

基于无人机可见光遥感的棉花面积信息提取

【目的】针对传统大区域棉花种植信息提取方法相对落后的问题,运用面向对象的影像分析方法,对无人机遥感试验获取的可见光影像进行棉花种植信息的提取。【方法】选用双子星MyFlyDream MTD固定翼无人机搭载佳能EF-M 18-55相机,获取新疆建设兵团第八师135团的可见光影像,借助eCognition软件平台,运用面向对象的方法对研究区内棉花种植信息进行提取试验。【结果】目视解译提取的棉花种植面积为0.35 km²,面向对象提取的棉花种植面积为0.33 km²,分类结果精度为94.29%,误差系数为5.71%,可以有效地提取研究区域棉花种植信息。【结论】面向对象的分类方法相比于传统的基于像素的分类方法提取精度更高,更加接近于目视解译的提取结果。     

基于国产高时空分辨率卫星影像的作物种植信息提取研究

在面向对象技术支持下,首先利用高空间分辨率ZY-3遥感影像提取农田地块专题信息;然后在地块边界控制下以地块对象为单元融入HJ-1及GF-1中分传感器的多时相光谱信息,获取作物生长关键期内的时间序列光谱特征;最后,结合不同作物的物候差异性规律构建作物种植信息提取模型,对甘蔗和水稻进行识别。结果表明,所有地类的总体分类精度为86.80%,Kappa系数为0.84,总体分类效果良好。甘蔗的制图精度和用户精度分别达到92.11%和90.91%,水稻的制图精度和用户精度分别达到88.89%和90.91%。说明协同利用国产卫星的高空间和高时间分辨率影像数据提取作物种植信息确实可行,可作为作物种植面积和种植结构的精细化、快速调查方法。     

基于高分二号卫星影像的粤北地区香芋遥感识别研究

【目的】高分辨率遥感影像为农作物监测提供高精度的支撑,香芋作为粤北地区的特色作物,是国家地理标志产品,对其监测有助于加强管控和调控。【方法】选择香芋关键物候期的高分二号卫星遥感影像,提取归一化植被指数、归一化差异水体指数、纹理信息,构建融合多特征光谱纹理影像,比较多种组合影像,采用支持向量机作为分类器,对香芋的识别精度进行分析。【结果】融合多特征光谱纹理影像的香芋识别精度最高,总体精度达到96.04%,对香芋的识别精度达到95.30%,比多光谱影像分类精度分别提高5%和6.8%,是多光谱全色融合影像分类精度提升幅度的2倍,且各类地物边界轮廓清晰,图像平滑,细碎图斑很少。【结论】高分二号影像是识别粤北地区香芋的理想数据源,分类精度较高,能够满足农作物监测的需求,能为制定病虫害防治措施,调节种植结构提供支持。     

菠萝间作覆盖技术对云南橡胶幼龄林地水土流失的影响

【目的】探讨橡胶幼龄林下间作菠萝不同种植和覆盖方式水土保持效应,为集成橡胶林间作菠萝种植技术提供理论依据。【方法】2009~2010年,在西双版纳橡胶更新林下采用两因素裂区设计,以菠萝种植方式为主区,设顺坡种植、横坡种植两个水平;以不同覆盖材料为副区,设行间稻草覆盖、地膜覆盖两个水平,共4个处理,研究不同处理对土壤径流量和侵蚀量的影响。【结果】横坡种植可减少5~8月的径流量、5~10月的侵蚀量、雨季（4~10月）的总径流量和总侵蚀量;稻草覆盖可减少4~9月的径流量;地膜覆盖可减少5、7~10月的侵蚀量;地膜覆盖的总径流量大于稻草覆盖,总侵蚀量小于稻草覆盖。【结论】在橡胶幼龄林下,采用横坡种植可以起到较好的水土保持作用,地膜覆盖在减少降雨对林地的侵蚀方面优于稻草覆盖。     

菠萝间作覆盖技术对云南橡胶幼龄林地

【目的】探讨橡胶幼龄林下间作菠萝不同种植和覆盖方式水土保持效应,为集成橡胶林间作菠萝种植技术提供理论依据。【方法】2009~2010年,在西双版纳橡胶更新林下采用两因素裂区设计,以菠萝种植方式为主区,设顺坡种植、横坡种植两个水平;以不同覆盖材料为副区,设行间稻草覆盖、地膜覆盖两个水平,共4个处理,研究不同处理对土壤径流量和侵蚀量的影响。【结果】横坡种植可减少5~8月的径流量、5~10月的侵蚀量、雨季（4~10月）的总径流量和总侵蚀量;稻草覆盖可减少4~9月的径流量;地膜覆盖可减少5、7~10月的侵蚀量;地膜覆盖的总径流量大于稻草覆盖,总侵蚀量小于稻草覆盖。【结论】在橡胶幼龄林下,采用横坡种植可以起到较好的水土保持作用,地膜覆盖在减少降雨对林地的侵蚀方面优于稻草覆盖。     

基于高空间分辨率卫星影像的新疆阿拉尔市棉花与枣树分类

【目的】 枣树和棉花是新疆地区的两大优势作物。利用高空间分辨率遥感影像对作物进行识别,更加快速、准确地获取枣树和棉花的种植面积及其分布区域,以利于相关部门政策的制定及农作物的精确管理。【方法】 本文以新疆阿拉尔市主要农作物为研究对象,运用基于像素与面向对象的遥感影像分类方法,通过比较光谱角制图（SAM）、支持向量机（SVM）、CART决策树（DTs）、随机森林（RF）这4种机器学习算法在高空间分辨率卫星影像分类中的作物识别精度,探究影像获取时期（2016-05-10、2016-09-07、2016-10-08）及面向对象的信息提取技术对作物分类精度的影响。【结果】 5月份影像（即棉花覆膜期影像）作物分类精度最高,10月份影像次之,9月份影像最差;与基于像素的作物分类方法相比,面向对象的作物分类方法可以使各时期的作物分类总体精度得到一定提高（除SAM之外）,各时期分类精度分别提高了4.83%、7.77%、7.22%,最高分类精度分别为93.52%（2016-05-10）、85.36%（2016-09-07）、88.88%（2016-10-08）,均实现了较好的作物分类效果。【结论】 5月份（棉花覆膜期）影像对棉花和枣树分类效果最好,该时期的棉花被地膜覆盖,且枣树表现出明显的植被光谱特性,两种作物生长早期呈现出差异化的光谱特征,因此棉花和枣树的遥感识别应在作物生长早期进行;面向对象的分类方法可以综合运用光谱、纹理及空间信息,特别是纹理信息的加入,可以取得比基于像素方法更高的分类精度,且提供一种高效提取田块边界的手段,对当地农田信息化管理具有重要应用价值。在棉花和枣树识别过程中,纹理特征的重要性高于光谱和空间特征,红光和绿光波段在所有波段中对棉花和枣树的识别贡献最大。     

甘蔗施用保水剂后效研究初报

[目的]探讨不同剂型保水剂残留后效对两年宿根蔗的持续影响.[方法]采用田间试验,新植蔗下种时设施用胶体型保水剂,颗粒型保水剂和不施用保水剂处理,各处理宿根蔗期均不再施保水剂.观测调查宿根蔗的发株、分蘖和株高等生长指标,分区验收各处理产量.[结果]施用保水剂处理在两年宿根蔗中仍表现增产,胶体型保水剂和颗粒型保水剂与对照相比,宿根第1年分别增产6.97%、8.01%,宿根第2年分别增产3.20%、3.96%.[结论]两种剂型保水剂在土壤中的残留后效对宿根蔗均具有增产作用,其增产效果随施入土壤时间的延长而降低.     

不同施肥量和种植密度对桂青贮一号玉米生长的影响

【目的】摸清桂青贮一号玉米品种的适宜种植密度和施肥量,旨在为桂青贮一号玉米高产高效栽培技术提供科学依据。【方法】采用肥料为主区、种植密度为副区的裂区设计,进行不同施肥量和种植密度试验试验,分小区收获并考种。【结果】A4处理(375.0 kg/ha复合肥＋尿素489.1 kg/ha+钙镁磷肥441.2 kg/ha+氯化钾375.0 kg/ha)的平均产量最高,为26623.5 kg/ha,极显著高于其他处理; B4处理(69000株/ha)的平均产量最高,为26058.5 kg/ha;相同施肥水平下,种植密度在一定范围内,桂青贮一号玉米产量随种植密度的增加而增高,随后又呈下降趋势;相同种植密度条件下,施肥水平在一定范围内时,桂青贮一号玉米的产量随着肥料施用量的增加而增加,随后又呈下降趋势。【结论】桂青贮一号玉米种植密度度为69000株/ha,施肥量为每公顷施用375.0 kg复合肥作底肥,追肥每公顷施尿素391.3~489.1 kg+钙镁磷肥352.9~441.2 kg+氯化钾300.0~375.0 kg时能获得较高产量。     

1982～2008年广西春大豆良种区域试验综合总结

【目的】总结1982～2008年广西春大豆区域试验结果,为广西大豆新品种推广应用提供依据。【方法】介绍了广西春大豆区域试验对参试单位及人员、小区设计、考种、测产、产量分析等的要求,并对第一至第九周期的区域试验评比情况进行总结。【结果】共鉴定了60个春大豆品种,评选出柳豆1号、桂春1号等35个优良品种,其中桂早1号（8901）、桂早2号（199）、桂春1号（桂313）、桂春2号（桂292）、桂春3号（桂4-228）等14个品种先后通过广西区农作物品种审定。【结论】通过区域试验的一些品种已在全区范围内推广,优良品种的推广加速了广西农作物种植结构的调整,促进了广西大豆育种工作的深入展开。     

淮山药新品种“桂淮7号”的选育及栽培要点

【目的】选育出丰产性好、淀粉含量高、口感佳、适应性广的淮山药新品种,以满足多样化的淮山产品消费需求。【方法】2008年12月~2011年12月,根据淮山药属于无性繁殖作物的特点,采用系统选育的方法,将选育获得的优良单株分别在种质资源圃和大田种植,对其生长前期、中期、后期的植株进行观察。【结果】淮山药新品种桂淮7号丰产性好、淀粉含量高、营养丰富,且该品种适应性广、抗逆性强,于2012年3月28日通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂淮7号作为粮食作物可在长江以南地区推广种植。     

1982～2008年广西春大豆良种区域试验综合总结

【目的】总结1982～2008年广西春大豆区域试验结果,为广西大豆新品种推广应用提供依据。【方法】介绍了广西春大豆区域试验对参试单位及人员、小区设计、考种、测产、产量分析等的要求,并对第一至第九周期的区域试验评比情况进行总结。【结果】共鉴定了60个春大豆品种,评选出柳豆1号、桂春1号等35个优良品种,其中桂早1号（8901）、桂早2号（199）、桂春1号（桂313）、桂春2号（桂292）、桂春3号（桂4-228）等14个品种先后通过广西区农作物品种审定。【结论】通过区域试验的一些品种已在全区范围内推广,优良品种的推广加速了广西农作物种植结构的调整,促进了广西大豆育种工作的深入展开。     

2010年福建省甘薯新品种宁德点区域试验

【目的】鉴定和筛选适合闽东地区种植的甘薯新品种。【方法】2010年在福建省宁德点进行甘薯新品种区域试验,对参试11个甘薯新品种及对照品种金山57的鲜薯、薯干和淀粉产量及干物率、出粉率、食味品质、外观品质和抗病性等进行对比分析。【结果】11个参试品种中,莆薯20鲜薯产量最高,达33760.50 kg/ha,比对照金山57增产6.30%;金薯3号淀粉产量最高,达5465.70 kg/ha,比对照增产6.07%;金薯2号和龙薯25号的食味品质最佳,为83分,比对照高3分。【结论】莆薯20、金薯3号和金薯2号适合在闽东地区及生态类似地区种植。