耕地產(chǎn)能揭示了耕地的生產(chǎn)能力,對耕地產(chǎn)能的實時監(jiān)控,可以使有限的耕地資源,發(fā)揮更大的價值。分析耕地產(chǎn)能的空間分異規(guī)律,科學評價不同區(qū)域耕地綜合生產(chǎn)能力,可為提高土地利用效率、集約節(jié)約用地、制定增產(chǎn)措施等提供重要依據(jù)。作物生物量是耕地產(chǎn)能的一種體現(xiàn),尤其是作物單位面積生物量,可以反映作物群體在該耕地范圍內(nèi)的長勢狀況。對農(nóng)田作物生物量實時、精準監(jiān)測,調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理資料的投入,進行變量施肥和施藥,既是減少農(nóng)業(yè)投入、增加收益的有效辦法,也是減少資源浪費,提高耕地產(chǎn)能,確保食品安全及促進農(nóng)民增產(chǎn)增收的有效途徑。而且,田塊尺度作物生物量的估算還能為作物產(chǎn)量的預測提供依據(jù)�？傊�,生物量監(jiān)測對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高、農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護、農(nóng)產(chǎn)品競爭力的增強等方面都具有重要意義。本文利用SPOT-6多光譜數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù),建立多種模型對大豆生長關鍵期生物量進行反演制圖;并從影響作物生長的土壤溫度、水分、有機質(zhì)、土壤侵蝕、太陽輻射量等多種因素出發(fā),對不同生長期、不同地形大豆生長差異的空間格局和成因進行分析。研究結(jié)果如下:(1)生物量反演模型結(jié)果中,引入地形因子的多元回歸模型反演生物量精度最高,7、8月份R~2達到0.83,RMSE為79.59g/m~2。(2)大豆生物量時空變化表明,6月份時生物量分布規(guī)律,陽坡坡頂陰坡和坡低;7月中旬,陰坡地上干生物量積累逐漸上升,和陽坡差異逐漸縮小;至8月上旬,陰坡和坡底干生物量整體偏高;溝谷地區(qū)因為坡度大,地形復雜,水肥保持能力差,地上干生物量積累一直偏低。(3)生物量影響因子分析發(fā)現(xiàn),5月下旬到6月中旬,大豆處于萌發(fā)期和幼苗期,太陽輻射總量和土壤溫度是影響大豆生長發(fā)育的主導因素;7月中旬開始,田間整體溫度上升,此時土壤水分和有機質(zhì)含量,成為盛花期和結(jié)莢初期的關鍵因素;到了8月份,進入生長鼓粒期,坡底憑借有機質(zhì),水肥積累的優(yōu)勢,生物量后期增長最高;9月中旬開始為大豆成熟期,大豆葉片發(fā)黃至凋落,整體生物量降低。生物量是產(chǎn)量形成的基礎,對生物量的精準監(jiān)測,有助于提高耕地的糧食產(chǎn)量,保證耕地的產(chǎn)能安全。遙感手段監(jiān)測作物生物量,對提高糧食產(chǎn)量和保護耕地產(chǎn)能都具有重要的意義。本文的研究結(jié)果,為精準監(jiān)測作物長勢和實施針對性田間管理提供了指導。
【學位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S565.1;S127
【部分圖文】：

研究技術路線圖

3 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理3.1 研究區(qū)概況研究區(qū)位于黑龍江省海倫市東興村，面積 13.16 公頃，地塊中心經(jīng)緯度為 47°25′N、126°55′E。屬寒溫帶大陸性氣候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季溫熱多雨，年活動積溫為2200 至 2400°C，一年一熟制。全年平均降水量 500 至 600mm，一般 7 至 9 月降水占全年降水的 70%，2016 年月平均氣溫和降水如圖 3-2；再者因為人為活動的加劇，一旦遇到大雨或暴雨時，常發(fā)生溝蝕，溝壑沖刷，水肥土流失嚴重。研究區(qū)整體地形起伏明顯，是東北漫川漫崗地形的典型代表區(qū)域之一。平均海拔 228m，地處典型黑土區(qū)，土壤類型為典型中層黑土，厚度為 20~30cm。坡底和坡頂海拔高度相差 16m，坡向走勢向東，坡度多為 4°以下，西南部地形坡度稍大，等高線密集；坡面、坡頂、坡底等不同地貌類型上土壤侵蝕程度不同，加之土壤養(yǎng)分、水分空間差異性顯著，相同的施肥方式下，田間不同空間位置土壤、作物長勢差異大。選取歷年作物長勢、產(chǎn)量空間差異顯著的地塊作為研究區(qū)，如（圖 3-1）均勻布置樣點。在地形起伏較大區(qū)域，兼顧地形特點均勻采集樣點 16 個，樣點布設位于三個典型地形剖面上，由南向北，覆蓋陽坡、陰坡、坡頂、坡底四個位置。生長季節(jié)內(nèi)采用一致的田間管理措施，2016 年種植作物為大豆。

圖 3-2 2016 年研究區(qū)溫度和降水分布.3-2 Temperature and precipitation distribution in 2016 study及處理據(jù)介紹發(fā)射了 SPOT-6 遙感衛(wèi)星，它的數(shù)據(jù)采集能力很強，具有較辨率 6m，全色 1.5m。此外，SPOT-6 具有以下特點：（POT-6 具有 60 km 的大幅寬；（2）SPOT-6 衛(wèi)星每日可接計劃制定編程的過程中自動集成天氣預報，能盡最大可能 60km×600km 范圍的圖表像數(shù)據(jù)，能為植被長勢和地表。3-1 SPOT-6 數(shù)據(jù)介紹Tab.3-1 Data introduction of SPOT-6主要參數(shù) 概況發(fā)射時間 2012 年 9 月 9

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本文編號：2822881