【摘要】：農(nóng)業(yè)的基本戰(zhàn)略核心問題是作物種植的可持續(xù)發(fā)展,其對(duì)于保障糧食生產(chǎn)安全具有重要意義�？焖佟�(zhǔn)確地掌握耕地變化情況、作物種植模式、種植面積等信息,是實(shí)現(xiàn)區(qū)域種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本條件,對(duì)糧食供需尚未實(shí)現(xiàn)自我平衡的我國(guó)西北地區(qū)尤為重要。本研究針對(duì)西北地區(qū)土地利用方式變化頻繁、作物類型多樣、種植制度復(fù)雜的特點(diǎn),以陜西省關(guān)中地區(qū)為研究區(qū)域,采用250m空間分辨率、16d最大值合成的Moderate-resolution Imageing Spectroradiometer(MODIS)Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)時(shí)序影像,依據(jù)主要土地覆被類型及主要種植作物的NDVI曲線變化特征,結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑镂锖驓v,提取了耕地、種植制度以及主要糧食作物的種植信息,并系統(tǒng)分析了研究區(qū)2000-2014年間耕地復(fù)種指數(shù)以及冬小麥、玉米生產(chǎn)布局的變化趨勢(shì)和分布格局,探討城鎮(zhèn)化發(fā)展和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型對(duì)糧食作物生產(chǎn)的影響。研究結(jié)果可為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革相關(guān)決策制訂提供科學(xué)依據(jù),對(duì)應(yīng)用遙感技術(shù)在西部地區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)查和監(jiān)測(cè)具有一定的借鑒意義。研究取得的主要結(jié)果如下:(1)關(guān)中地區(qū)2000-2014年平均耕地面積為1828.98 × l03hm2,所轄地市耕地面積渭南(673.07 × 103hm2)咸陽(394.25 × 103hm2)西安(338.51 × 103hm2)寶雞(311.63× 103hm2)銅川(111.52× l03hm2)。空間上耕地主要集中分布在中部渭河兩岸階地;北部黃土高原耕地密度相對(duì)較小,分布較為分散;南部秦嶺山區(qū)僅在山間谷地有少量耕地分布。從縣域耕地?cái)?shù)量和土地面積占比可以看出研究區(qū)耕地呈現(xiàn)明顯的中間密、南北稀,東部多、西部少的格局特征。15a間關(guān)中地區(qū)耕地面積整體呈下降趨勢(shì),其中2014年以前變化幅度較小,而2014年出現(xiàn)明顯下降。耕地流轉(zhuǎn)主要發(fā)生在渭河沿岸的城鎮(zhèn)周邊,新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃的實(shí)施使城鄉(xiāng)結(jié)合部耕地流失較多;北部如隴縣、千陽等地以及中部禮泉?jiǎng)t因經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展推動(dòng)部分耕地由種植糧食作物轉(zhuǎn)為栽植果樹;而休閑旅游業(yè)的開發(fā)使得秦嶺北麓山腳的耕地南界出現(xiàn)一定程度的北移。(2)關(guān)中地區(qū)作物種植制度包括一年一熟和一年兩熟,2000-2014年平均復(fù)種指數(shù)為142.7%。其中一年兩熟制耕地主要分布于低海拔的渭河二、三級(jí)階地,北部黃土臺(tái)塬和秦嶺山地基本為一年一熟,東部以大荔為中心,包括合陽、蒲城、臨渭部分平原地區(qū)也主要執(zhí)行一年一熟制�？h域復(fù)種指數(shù)呈現(xiàn)明顯的輻射狀格局,以西安市區(qū)為中心向四周遞減。時(shí)間變化上,復(fù)種指數(shù)總體呈下降趨勢(shì),從2000年的156.4%降低到2014年的140.1%。其中2005年以前下降速度較慢,降幅不足2%,而2005年以后下降速度增快,降幅達(dá)9.2%。復(fù)種指數(shù)下降主要是中部平原周邊的耕地由一年兩熟制改為一年一熟制,其中以糧食生產(chǎn)為主的區(qū)縣復(fù)種指數(shù)下降較慢,果業(yè)生產(chǎn)比例高的區(qū)縣復(fù)種指數(shù)下降較快。離中心城市距離較近,城鎮(zhèn)化發(fā)展速度快的中部區(qū)域復(fù)種指數(shù)下降明顯。(3)通過分析研究區(qū)冬小麥、玉米與其他作物NDVI時(shí)序曲線的特征差異,提取2000-2014年關(guān)中地區(qū)冬小麥和玉米種植面積,結(jié)果分別為928.47 × 103 hm2和935.07 ×103hm2�？臻g上冬小麥和玉米的種植分布呈現(xiàn)較為明顯的三極格局,其中冬小麥-夏玉米主要種植于關(guān)中中部,且種植面積不斷縮減,單季冬小麥和單季春玉米主要種植區(qū)分居關(guān)中西北和東北,并有擴(kuò)張趨勢(shì)�？傮w上冬小麥種植總面積在15 a間主要呈下降趨勢(shì),年均降幅1.94%,而玉米種植總面積先上升后下降,年均降幅為1.83%。(4)選取2000、2007和2014三個(gè)年度的冬小麥、玉米種植面積和空間分布圖,通過統(tǒng)計(jì)分析和空間疊置分析獲取相應(yīng)時(shí)段關(guān)中地區(qū)主要作物種植面積變化規(guī)律及作物種植類型轉(zhuǎn)移方式。結(jié)果表明:①2000-2007年間,單季春玉米種植面積增加405.91 ×103hm2,增幅為196.19%;冬小麥-夏玉米和單季冬小麥種植面積則分別減少了 292.89 × 103 hm2和3.04 × 103 hm2,降幅分別為39.78%和0.8%。其中單季春玉米增加面積主要來自其他作物類型,共轉(zhuǎn)入了 229.51 × 103hm2,而其轉(zhuǎn)出類型也主要為其他作物,共轉(zhuǎn)出55.95 × 103hm2;單季冬小麥種植面積變化較小,但流動(dòng)性仍然較大,轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出面積最大的種植類型分別為其他作物(117.89×103hm2)和單季春玉米(110.8×103hm2);冬小麥-夏玉米主要轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出類型為單季冬小麥(59.79 ×103hm2)和其他作物(159.96 ×103hm2)。②2007-2014年間,單季冬小麥種植面積有少量增加,共增加了 6.19 ×103hm2,增幅1.65%;而單季春玉米和冬小麥-夏玉米分別減少了 334.11 × 103hm2和37.46 × 103hm2,降幅分別為54.52%和8.45%。其中單季冬小麥仍然表現(xiàn)出較強(qiáng)的流動(dòng)性,主要轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出類型分別為冬小麥-夏玉米(132.78 ×103hm2)和其他作物(114.87 ×103hm2);單季春玉米以轉(zhuǎn)出為其他作物類型(226.97 ×103hm2)為主,最大轉(zhuǎn)入量也同樣來自其他作物(63.15 ×103hm2);冬小麥-夏玉米的最大轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出類型則分別為其他作物(103.39 ×103hm2)和單季冬小麥(132.78 ×103hm2)。③15 a間關(guān)中地區(qū)冬小麥種植總面積持續(xù)減少,轉(zhuǎn)移方向主要為其他作物類型,其中2000-2007階段下降劇烈,2007-2014階段下降速度較慢,轉(zhuǎn)出變化空間上主要分布在關(guān)中地區(qū)東北部、咸陽北部高原以及藍(lán)田、臨潼交界處;玉米種植總面積總體為減少趨勢(shì),轉(zhuǎn)移方向同樣為其他作物類型,但在2000-2007階段先呈增加趨勢(shì),2007-2014階段則大幅下降,轉(zhuǎn)出變化空間上主要分布于東部大荔及其周邊,以及鳳翔、陳倉和長(zhǎng)安等地;一年兩熟制的冬小麥-夏玉米種植面積明顯下降,是研究區(qū)冬小麥、玉米種植面積減少的主要源頭。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S127
【圖文】：

南北寬度大約在１６０？１９０ｋｍ之間，最北端與最南端跨度約為２６７ｋｍ。西邊至隴逡逑山，與甘肅省天水市相鄰，東邊到潼關(guān)，接壤河南省三門峽市，并與山西省隔黃河相望，逡逑東西最長(zhǎng)約為３７５邋ｋｍ。區(qū)域總面積５．５８邋ｘｌ0４邋ｋｍ２，約占陜西省總面積的２７％邋（圖２＿１）。逡逑關(guān)中地區(qū)地形地貌較為復(fù)雜，海拔跨度大，最低處３１９邋ｍ，位于渭南市潼關(guān)縣十里逡逑鋪村，最高處達(dá)３７６７邋ｍ，位于寶雞市太白縣南塬村境內(nèi)的太白山峰頂，平均海拔約為逡逑１０２５．８邋ｍ。其中１０００邋ｍ以下區(qū)域面積占到全區(qū)總面積的５０％左右，約１９％的地區(qū)海拔逡逑高度高于１５００ｍ，差異顯著（趙業(yè)婷２０１５）。該地區(qū)北部屬于黃土高原南緣，南部是陡逡逑哨的秦嶺北坡，中間渭河自西向東穿境而過，形成風(fēng)格迥異的三大地貌類型。北部渭北逡逑黃土臺(tái)塬區(qū)為黃土高原的組成部分，約占關(guān)中地區(qū)總面積的３４％，沿渭河北岸呈東西向逡逑分布，向渭河呈階梯狀傾斜，塬面平坦，水力侵蝕嚴(yán)重，溝坡地形破碎。中部為渭河沖逡逑積形成的平原區(qū)

針對(duì)研究區(qū)不同的種植制度、地貌類型、海拔、土壤性質(zhì)等條件，于２０１１年在長(zhǎng)武逡逑縣十里鋪村、印臺(tái)區(qū)印臺(tái)村、大荔縣嚴(yán)通村、扶風(fēng)縣巨良農(nóng)場(chǎng)和楊凌區(qū)石家村分別設(shè)置逡逑了邋３邋ｋｍ邋ｘ邋３邋ｋｍ的野外調(diào)查樣區(qū)（圖２－２）。首先使用３０邋ｍ空間分辨率的ＬａｎｄｓａｔＴＭ影逡逑像進(jìn)行目視解譯，獲得樣區(qū)內(nèi)主要土地利用類型，包括林地、草地、道路用地、建筑用逡逑地、居民地和耕地。然后通過實(shí)地調(diào)查對(duì)目視解譯結(jié)果進(jìn)行修正，得到５個(gè)樣區(qū)的土地逡逑利用圖。在實(shí)地調(diào)查中，通過走訪農(nóng)戶，進(jìn)一步獲取了５個(gè)樣區(qū)內(nèi)耕地的復(fù)種指數(shù)。為逡逑了獲取主要作物實(shí)際的種植面積和地塊，在以上５個(gè)樣區(qū)內(nèi)再次選擇了邋１邋ｋｍ邋ｘ邋１邋ｋｍ的逡逑范圍，使用手持ＧＰＳ實(shí)地量算，獲得５個(gè)樣區(qū)的冬小麥和玉米種植面積。野外調(diào)查數(shù)據(jù)逡逑資料用于基于時(shí)序ＮＤＶＩ數(shù)據(jù)的復(fù)種指數(shù)、冬小麥和玉米種植信息提取結(jié)果驗(yàn)證。逡逑■■ｈ邋ｋｎｉ邋ｘ邋３邋ｋｍ邋樣區(qū)邐ｊ逡逑ｆ邋ｍｍ．／逡逑廠一一、邐、＇、—邐（邐＇Ｊ逡逑？邋＾邋－ｆ逡逑圖２－２野外調(diào)查樣區(qū)位置逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｆｉｅｌｄ邋ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ邋ｒｅｇｉｏｎｓ逡逑２．２．５統(tǒng)計(jì)資料逡逑包括《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》（２００１－２０１５年），《西安統(tǒng)計(jì)年鑒》（２００１－２０１５年），，《銅川逡逑統(tǒng)計(jì)年鑒》（２００１－２０１５年）

【參考文獻(xiàn)】

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1 李丹;韓留生;黃思宇;王重洋;劉尉;陳水森;;基于HJ-1數(shù)據(jù)的冬小麥種植面積、長(zhǎng)勢(shì)與收割進(jìn)度遙感監(jiān)測(cè)[J];中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào);2016年12期

2 平躍鵬;臧淑英;;基于MODIS時(shí)間序列及物候特征的農(nóng)作物分類[J];自然資源學(xué)報(bào);2016年03期

3 孫佩軍;張錦水;潘耀忠;謝登峰;袁周米琪;;基于無人機(jī)樣方事后分層的作物面積估算[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃;2016年02期

4 楊成松;車濤;歐陽斌;;青藏高原地表溫度時(shí)空變化分析[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2016年01期

5 周喜訊;張華;荊現(xiàn)文;;中國(guó)地區(qū)云量和云光學(xué)厚度的分布與變化趨勢(shì)[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào);2016年01期

6 張榮群;王盛安;高萬林;孫瑋健;王建侖;牛靈安;;基于時(shí)序植被指數(shù)的縣域作物遙感分類方法研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2015年S1期

7 楊閆君;占玉林;田慶久;顧行發(fā);余濤;王磊;;基于GF-1/WFVNDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)的作物分類[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年24期

8 M USMAN;R LIEDL;M A SHAHID;A ABBAS;;利用多時(shí)相MODIS NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用/覆被分類和變化監(jiān)測(cè)（英文）[J];Journal of Geographical Sciences;2015年12期

9 謝花林;劉桂英;;1998 2012年中國(guó)耕地復(fù)種指數(shù)的時(shí)空差異及動(dòng)因（英文）[J];Journal of Geographical Sciences;2015年11期

10 謝登峰;張錦水;潘耀忠;孫佩軍;袁周米琪;;Landsat 8和MODIS融合構(gòu)建高時(shí)空分辨率數(shù)據(jù)識(shí)別秋糧作物[J];遙感學(xué)報(bào);2015年05期

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1 衛(wèi)煒;MODIS雙星數(shù)據(jù)協(xié)同的耕地物候參數(shù)提取方法研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 趙業(yè)婷;基于GIS的陜西省關(guān)中地區(qū)耕地土壤養(yǎng)分空間特征及其變化研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 蒙繼華;農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2006年

4 宋海燕;基于光譜技術(shù)的土壤、作物信息獲取及其相互關(guān)系的研究[D];浙江大學(xué);2006年

5 范錦龍;復(fù)種指數(shù)遙感監(jiān)測(cè)方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2003年

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2 陳建軍;基于EOS/MODIS的江西省水稻長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)研究[D];南京信息工程大學(xué);2012年

3 肖江濤;基于MODIS植被指數(shù)的水稻物候提取與地面驗(yàn)證[D];電子科技大學(xué);2011年

4 蔡薇;基于MODIS遙感數(shù)據(jù)混合像元分解的小麥識(shí)別及其面積估算[D];山東師范大學(xué);2010年

5 唐鵬欽;基于小波去噪NDVI數(shù)據(jù)的耕地復(fù)種指數(shù)提取技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

6 邢著榮;基于輻射傳輸模型和CHRIS數(shù)據(jù)反演春小麥LAI[D];山東科技大學(xué);2010年

7 吳巖;中國(guó)東部季風(fēng)區(qū)耕地復(fù)種指數(shù)遙感監(jiān)測(cè)研究[D];南京信息工程大學(xué);2008年

8 辜智慧;中國(guó)農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)的遙感估算方法研究——基于SPOT/VGT多時(shí)相NDVI遙感數(shù)據(jù)[D];北京師范大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2735728