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《中国农业科学院》 2006年
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基于MODIS的冬小麦长势监测模型研究

张莉娜  
【摘要】:随着我国改革开放的不断深入和经济的高速发展,人口不断增加,耕地资源不断减少,粮食安全问题凸显出来。从国家最高决策者到基本的农户都需要作物的长势信息,在作物各个生育期内尽早掌握作物的长势,在一定情况下比精确估计作物种植面积和产量本身还要重要,因为作物的长势信息可以对大规模的粮食短缺或盈余能够及早做出预警,指导农业进一步生产。 冬小麦是我国最重要的粮食作物之一,因此,对有13亿人口的农业大国来说,针对冬小麦进行长势监测是关系到国计民生的大事。 随着“3S”技术的发展,特别是农业遥感技术的发展,使得应用遥感影像快速、及时和动态的监测、评估作物的长势代替旧有的农学方法成为一种新的技术手段和主要发展趋势。 叶面积指数LAI(Leaf Area Index)是一个与长势的个体特征与群体特征都有关的变量,植被指数反演LAI是当前遥感监测长势的主要趋势之一。长势监测主要是通过遥感数据和地面数据结合建立模型,反演作物长势指标。 本文基于2004年的MODSI天数据,进行黄淮海冬小麦主产区内的石、衡、台研究区的长势监测,提取11种植被指数(NDVI、RVI、DVI、EVI、IAVI、PVI、SAVI、TSAVI、RDVI、MSAVI和GEMI)的单天数据作为遥感参数和地面实测的指标进行分析对比,分别建立LAI—植被指数和LAI—苗情指标模型。 研究表明,在LAI—植被指数模型中,多元线性模型比一元线性模型的拟和程度好,一元非线性模型中的部分模型比多元线性模型拟和程度好,在一元非线性模型中选取拟和度高的3种植被指数和3种拟和度高的模型做地面实测数据的验证,进一步确立最终的LAI—植被指数模型。修正的土壤调节植被指数MSAVI的S模型,在对LAI预测上的精密度和准确度都优于其他植被指数和其他模型,R=0.918,因此选择这个模型作为最终LAI的反演模型。 LAI—农学参数模型中,亩茎数可以代表作物的密度,反映作物的群体长势,选取亩茎数和LAI建立模型,R=0.699,结合LAI自身的值,参照冬小麦苗情分类的农学标准,可以直接确定冬小麦苗情的分类等级。至此,植被指数—LAI—地面农学参数整合模型建立完成。 用MSAVI反演的冬小麦苗情指标,监测2004年4月上旬冬小麦的长势,结合气象数据中的苗情数据的验证,准确度达到70.58%。 以LAI为媒介,将植被指数和地表农学参数连接起来,实现了遥感数据和农学数据的结合,为定量监测作物长势提供了一定的方法,但是由于模型误差的必然存在,可能对模型的通用性受到抑制,在今后的研究中继续收集更多的地面数据完善更大尺度内的长势监测模型。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S512.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 范磊;程永政;刘婷;王来刚;黎娅;;基于MODIS数据的河南省冬小麦长势监测研究[J];河南农业科学;2008年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 程永政;多尺度农作物遥感监测方法及应用研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 张宏斌;基于多源遥感数据的草原植被状况变化研究[D];中国农业科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 翟晓雷;基于MODIS的龙口市冬小麦估产研究[D];山东师范大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 杜培林;田丽萍;薛林;韦艳柳;白丽;王进;樊科研;;遥感在作物估产中的应用[J];安徽农业科学;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈楠;李汉浸;董建设;刘伟;;2010~2011年秋冬连旱对濮阳市冬小麦生长发育的影响[A];经济策论(下)[C];2011年
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3 王雯;李民赞;赵瑞娇;;基于DSP的双路图像采集系统研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 黄灵光;方豫;任盛明;曾勋;;江西省农情遥感监测系统的应用与改进[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
5 蒲小鹏;师尚礼;张德罡;浦军;;肃北县石包城地区草地植被图谱分析[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
6 潘耀忠;雷燕飞;孙冠楠;;基于历史数据的冬小麦种植面积测量抽样方法研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
7 李喆;谭德宝;崔远来;张穗;;基于PDI的湖北漳河灌区土壤水分遥感监测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 舒宁;陶建斌;;面向土地利用分类的多源遥感数据混合贝叶斯网络分类器[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 王静;郭铌;王振国;李小媛;;甘南草地地上部生物量遥感监测模型[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 赵春雷;李二杰;姚树然;;基于GIS、GPS技术的蝗虫灾害遥感监测系统[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
3 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
4 陈兵;基于多平台棉花黄萎病的遥感监测研究[D];石河子大学;2010年
5 石军南;亚热带森林植被生物量与碳贮量特征[D];中南林业科技大学;2010年
6 杨娜;基于云参数干旱遥感监测模型与集合卡尔曼滤波的土壤湿度同化研究[D];武汉大学;2010年
7 江雯倩;交互式协同空间天气数值模拟框架及可视化研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 齐江涛;玉米果穗产量实时监测方法及其应用研究[D];吉林大学;2011年
9 马玉平;陕甘宁地区退耕还林还草的气候和农业效应模拟研究[D];中国气象科学研究院;2011年
10 于堃;典型平原湿地成因及近10年来植被变化研究[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤雪;时间序列线性表示方法及其相似性度量算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 鹿业涛;左江流域植物气候生产力遥感监测方法研究[D];广西师范学院;2010年
3 雷彤;基于高光谱的苹果花期果期光谱特征分析及其果量估测[D];山东农业大学;2010年
4 秦元伟;基于3S的小尺度农业资源信息提取技术研究[D];山东农业大学;2010年
5 秦园;基于SPOT5的土地信息提取技术研究[D];大连理工大学;2010年
6 胡鸿瑞;应用遥感技术估测合肥市城市森林绿量[D];安徽农业大学;2010年
7 王颖杰;基于RS和GIS的阜新市土地利用变化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 韩月娇;基于RS的阜新地区自然生态修复监测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 张兴娟;石家庄市绿地调查研究与分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 马聪;基于ArcEngine的矿区生态环境综合评价系统研究与建立[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 祝廷成;李建东;刘庚长;杨殿臣;李月树;李华;刘建新;祖元刚;;中国东北羊草放牧场生产力的研究[J];中国草原与牧草;1984年01期
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9 樊江文;南方山区草地植被理论类型及演替导向的研究[J];草业学报;1996年03期
10 刘申,王亚珍,耿叙武,李淑娟,李玉文;崂山风景区景观要素空间格局及其动态分析[J];东北林业大学学报;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘爱霞;中国及中亚地区荒漠化遥感监测研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
2 李昭阳;多源遥感数据支持下的松嫩平原生态环境变化研究[D];吉林大学;2006年
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6 何英彬;基于MODIS与TM的冷害影响水稻产量评估研究[D];中国农业科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 范磊;王来刚;程永政;刘婷;;河南省土地利用变化遥感监测[J];安徽农业科学;2009年28期
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8 宋亚斌;林辉;孙华;宁小斌;;基于多元回归模型的叶面积指数遥感反演[J];中南林业调查规划;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 程永政;多尺度农作物遥感监测方法及应用研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 陈宝瑞;呼伦贝尔草原多尺度植被空间格局及其对干扰的响应[D];中国农业科学院;2010年
3 金云翔;基于“3S”技术的草原生物量与碳贮量遥感监测研究[D];中国农业科学院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 白志远;邢立新;潘军;李鹏飞;许振北;;土壤湿度信息遥感研究[J];测绘与空间地理信息;2011年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 王彤琪;“‘MODIS’在黄河防洪防凌中的应用研究”项目通过审查[N];黄河报;2005年
3 本报记者 陈建辉;我们需要80套MODIS卫星接收系统吗[N];经济日报;2005年
4 刘莉;中国科技数据共享向前跨越一大步[N];科技日报;2004年
5 闫娜 杜继稳 李登科 延军平;遥感技术在干旱监测中的应用[N];中国水利报;2009年
6 通讯员 张红平记者 郭军;陕北风沙区沙漠南进获有效控制[N];陕西日报;2007年
7 孙海东;共享:让高科技资源不再“闲”着[N];中国矿业报;2003年
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10 魏景云 张光武 陆仁宝;卫星气象中心技术援藏内容丰富[N];中国气象报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何英彬;基于MODIS与TM的冷害影响水稻产量评估研究[D];中国农业科学院;2007年
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3 沈宁泽;基于MODIS数据的植被生长与东亚飞蝗发生关系的研究[D];南京师范大学;2005年
4 丁一;基于MODIS数据和气象数据的植被水监测研究[D];首都师范大学;2011年
5 任瑞治;MODIS卫星遥感图像预处理方法研究[D];吉林大学;2011年
6 林声盼;东非舌蝇(Glossina spp.)分布的遥感研究[D];浙江大学;2012年
7 杜晓;植被叶面水遥感监测及其时空特征分析[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
8 刘朝顺;区域尺度地表水热的遥感模拟及应用研究[D];南京信息工程大学;2008年
9 韩爱惠;森林生物量及碳储量遥感监测方法研究[D];北京林业大学;2009年
10 孙华生;利用多时相MODIS数据提取中国水稻种植面积和长势信息[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张莉娜;基于MODIS的冬小麦长势监测模型研究[D];中国农业科学院;2006年
2 周万福;青海省区域植被覆盖的分类研究[D];南京信息工程大学;2006年
3 郭鹏;基于MODIS的青藏高原地表参数时空变化研究[D];中国石油大学;2010年
4 易佳;基于EOS-MODIS的重庆市干旱遥感监测技术研究[D];西南大学;2010年
5 杜刚;基于EOS/MODIS的植被指数监测模型研究及应用[D];华中科技大学;2005年
6 张雷;宁夏全区的植被生态变化规律及其影响因素的遥感研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 蔡薇;基于MODIS遥感数据混合像元分解的小麦识别及其面积估算[D];山东师范大学;2010年
8 张士昌;基于MODIS的海河流域干旱遥感监测研究[D];河北师范大学;2011年
9 魏强;基于MODIS和TM数据的京津冀地区土地覆被分类方法研究[D];河北师范大学;2010年
10 方美红;基于MODIS的南海北部水体叶绿素-a时空特征遥感分析[D];中国地质大学(北京);2011年
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