發(fā)布時間：2018-06-24 10:24

  本文選題：冬小麥 + 混合像元分解��； 參考：《北京林業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：農(nóng)情信息是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)抗旱減災管理的依據(jù),遙感技術的引入,使農(nóng)情監(jiān)測更具有實時性、全面性和可靠性,為了探討遙感技術在作物信息和農(nóng)業(yè)旱情監(jiān)測中的適用性及其優(yōu)勢,本文以京津冀地區(qū)冬小麥為研究對象,采用MODIS數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和冬小麥生長發(fā)育指標,利用傳統(tǒng)分類法和混合像元分解法,提取并估算研究區(qū)冬小麥種植面積,利用植被指數(shù)和陸地表面溫度構建干旱指數(shù),分別從全生育期尺度和多年時間尺度對研究區(qū)冬小麥的旱情進行監(jiān)測,得到如下結論：(1)利用MODIS數(shù)據(jù)進行大范圍農(nóng)作物面積監(jiān)測是可行的。確定了冬小麥面積提取的最佳時相組合,即頭年10月出苗期、11月分蘗期和次年5-6月抽穗期-收獲期,提取的2012年冬小麥種植面積結果與實際種植分布趨勢基本一致,與實際數(shù)據(jù)和高分辨率TM影像、Google earth影像的精度檢驗結果均達到82%以上,符合精度要求,表明該方法在農(nóng)作物面積估測中具有較強的應用價值；(2)分別提取了2002年和2012年京津冀冬小麥種植面積,結果表明近10年京津冀地區(qū)冬小麥種植總面積有所減少,減少約0.7%,各個地市面積變化程度不同。冬小麥麥田分布總體呈現(xiàn)逐步集中化趨勢,雖然部分地區(qū)麥田減少,但大部分地區(qū),特別是中南部地區(qū)的冬小麥呈現(xiàn)大面積連片播種；(3)利用植被指數(shù)和地表溫度構建NDVI-Ts二維特征空間,提取干邊和濕邊,計算TVDI干旱指數(shù)。選取2012年4月22日的TVDI與實測土壤相對濕度進行相關性分析,二者呈負相關關系；利用全生育期監(jiān)測結果與同期降水量數(shù)據(jù)對比分析,TVDI可以在長時間序列中很好的監(jiān)測旱情變化,以上結果表明TVDI指數(shù)可以用于評價研究區(qū)干旱情況。從10月上旬(播種期)到4月上旬(拔節(jié)期)京津冀地區(qū)旱情持續(xù)嚴重,干旱缺水面積達到60%以上,從4月上旬(拔節(jié)期)到6月上旬(收獲期),旱情有所緩解,土壤墑情逐步好轉。京津冀地區(qū)的旱情總體呈現(xiàn)出由北向南逐漸加劇的趨勢；(4)由調(diào)整后的干旱定級標準獲取了冬小麥旱情等級分布圖,從分蘗到越冬期,冬小麥種植區(qū)域幾乎全部呈現(xiàn)缺水干旱狀態(tài)。進入拔節(jié)期后,麥田旱情由北向南減輕,全區(qū)缺水干旱面積有所降低。從抽穗到乳熟期,冬小麥大部分地塊TVDI等級為正常和濕潤,而干旱地塊面積極少,旱情明顯好轉；(5)冬小麥生育期降水量和需水量吻合度較差,特別在抽穗期以后,二者的差距明顯增大,缺水嚴重。由TVDI干旱指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),近10年冬小麥抽穗期內(nèi),其主產(chǎn)區(qū)土壤墑情達到適宜或濕潤,明顯優(yōu)于周邊非冬小麥區(qū),一定程度上反映當?shù)卦谠撋趦?nèi)重點加強了農(nóng)業(yè)灌溉管理。從2009年以后,麥田旱情較前幾年嚴重。從空間分布來看,西部太行山山前平原冬麥區(qū)的土墑持續(xù)明顯好于東部河北低平原冬麥區(qū),存在麥田灌溉不足、灌溉不均衡的現(xiàn)象。由TVDI和冬小麥畝產(chǎn)量相關性分析發(fā)現(xiàn),二者存在較顯著的負相關關系,表明基于TVDI的旱情監(jiān)測,也可以反映冬小麥產(chǎn)量在時間和空間上的分布,為及時有效地預測區(qū)域內(nèi)冬小麥產(chǎn)量狀況提供依據(jù),同時,也為冬小麥遙感估產(chǎn)提供了一種新的思路。
[Abstract]:Agricultural information is the basis of agricultural production and agricultural drought relief and disaster reduction management. The introduction of remote sensing technology makes the monitoring of agricultural situation more real-time, comprehensive and reliable. In order to discuss the applicability and advantages of remote sensing technology in crop information and agricultural drought monitoring, this paper takes winter wheat in Beijing Tianjin Hebei region as the research object and uses MODIS data. Meteorological data and winter wheat growth and development indexes were used to extract and estimate the planting area of Winter Wheat in the study area by using traditional classification method and mixed pixel decomposition method. The drought index was constructed by using vegetation index and land surface temperature. The drought conditions of the winter wheat in the study area were monitored from the whole growth period scale and the year time scale respectively. (1) it is feasible to use MODIS data to monitor the area of crop area in large range. The best time phase combination of winter wheat area extraction is determined, that is, the emergence period of October, the tillering period in November and the heading period of the next year 5-6 months, and the results of the winter wheat planting area in 2012 are basically the same as the actual planting distribution trend. And high resolution TM images, the accuracy test results of Google earth images are above 82%, which conforms to the precision requirements. It shows that the method has a strong application value in crop area estimation. (2) the planting area of Winter Wheat in Beijing, Tianjin and Hebei was extracted in 2002 and 2012 respectively. The results showed the total area of winter wheat planting in Beijing, Tianjin and Hebei region for nearly 10 years. The distribution of wheat field in winter wheat showed a gradual centralization trend, although the wheat field in some areas decreased, but the winter wheat in most areas, especially in the central and southern regions, showed a large area of continuous sowing, and (3) the NDVI-Ts two-dimensional feature space was constructed with the vegetation index and the surface temperature of NDVI-Ts. In the meantime, the dry edge and wet edge were extracted and the TVDI drought index was calculated. The correlation analysis between the April 22, 2012 TVDI and the measured soil relative humidity was selected, and the two were negatively correlated. Using the monitoring results of the whole growth period and the precipitation data of the same period, the TVDI could monitor the drought changes well in the long sequence, and the above results showed that T The VDI index can be used to evaluate the drought in the study area. From the early October (sowing period) to the first ten days of April (jointing period), the drought situation in Beijing, Tianjin and Hebei region continued to be serious, and the dry water shortage area reached over 60%. From the early April (jointing period) to the first ten days of June (harvest period), the drought situation was relieved and the soil moisture was gradually improved. The drought situation in Beijing Tianjin Hebei region showed a general appearance. The trend from north to South gradually intensified; (4) the drought level distribution map of winter wheat was obtained from the adjusted drought grading standard. From tillering to overwintering period, almost all winter wheat planting areas showed water shortage and drought condition. After the jointing period, the drought of wheat fields decreased from north to south, and the area of water shortage and drought in the whole region decreased. From heading to milk ripening. During the period, the TVDI grade of most of winter wheat was normal and humid, and the area of dry land was very few, and the drought situation was obviously better. (5) the rainfall and water demand in winter wheat were in poor anastomosis, especially after the heading stage, the gap between the two was obviously increased and the water shortage was serious. It was found by the analysis of the drought index of the winter wheat in the last 10 years of the winter wheat during the heading period. The soil moisture in the production area is suitable or moist, which is obviously superior to the surrounding non winter wheat areas. To a certain extent, the agricultural irrigation management has been strengthened in this period. Since 2009, the drought situation in the wheat field is more serious than that in the previous years. From the spatial distribution, the soil moisture in the winter wheat area in the western Taihang Mountain is better than that in the eastern Hebei. In the low plain winter wheat area, there was a lack of irrigation and uneven irrigation in the wheat field. The correlation analysis of the yield of TVDI and winter wheat showed that there was a significant negative correlation between the two people. It showed that the drought monitoring based on TVDI could also reflect the distribution of winter wheat yield in time and space, and to predict winter wheat production in the region and effectively. It also provides a new idea for remote sensing yield estimation of winter wheat.
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.11;S423;S127

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本文編號：2061211