發(fā)布時間：2020-11-11 01:37

　　 刀耕火種農(nóng)業(yè)是熱帶山區(qū)古老而廣泛存在且又備受爭議的傳統(tǒng)自給農(nóng)業(yè)形式,是一種復(fù)雜、動態(tài)的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)。2008年以來,刀耕火種農(nóng)業(yè)已成為聯(lián)合國“減少砍伐森林和森林退化導(dǎo)致的溫室氣體排放”(REDD/2008)計劃的重要議題,其發(fā)展?fàn)顩r與聯(lián)合國多個可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)密切相關(guān)。刀耕火種農(nóng)業(yè)引起的碳排放、碳循環(huán)等問題已成為學(xué)界關(guān)注焦點并在政策層面得到高度重視。針對刀耕火種農(nóng)業(yè)確切分布、規(guī)模、時空特征等遙感研究的缺乏,同時已有研究主要局限于地方尺度,而對區(qū)域及以上尺度的刀耕火種農(nóng)業(yè)高精度的監(jiān)測有待加強。本文首先定量評價了Sentinel-2 A/B影像在刀耕火種農(nóng)業(yè)監(jiān)測方面的可用性,基于2016-2019年的Sentinel-2 A/B可獲取的7159景高時空間分辨率的衛(wèi)星影像,完善了一套集合物候特征、光譜屬性、多步閾值方法,用于刀耕火種農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測的NDre1m指數(shù)算法。接著以典型的熱帶山區(qū)老撾北部的刀耕火種農(nóng)業(yè)為研究對象,探討刀耕火種農(nóng)業(yè)的相關(guān)特征�；诖说贸鲆韵聨讉�結(jié)論:1)明確了Sentinel-2 A/B影像云覆蓋適宜閾值為20%,此閾值下老撾北部Sentinel-2 A/B歷史影像云量具有旱季影像獲取概率高,雨季獲取概率低,且旱季西部省域獲取概率遠高于東部,雨季西部影像獲取概率則略低于東部地區(qū)時空特征。定量評價了Sentinel-2 A/B影像在遙感監(jiān)測方面具備的兼容性和延續(xù)性,且Sentinel-2 A/B影像較高的時空分辨率及旱季影像高獲取概率為刀耕火種農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測提供了優(yōu)勢的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2)22個光譜指數(shù)中,NDVIre2、NDVIre2n、NDVIre3和NDre3n 4個光譜指數(shù)不能對火燒地和自然林進行識別。此外的17個光譜指數(shù),光譜區(qū)間大于1的指數(shù)中,對于火燒地識別的能力從高到低依次為SR、SRre2、SRre1、CIre、MSRre、MSRren。光譜區(qū)間在小于等于1的指數(shù)從高到低依次是NBR、NDre1m、NDVI、NDre2m、NDre2、NDre1、NDVIre1、NDVIre1n、GNDVI、MNDre、DVI,純紅邊光譜指數(shù)中NDre2識別的敏感程度最高,部分紅邊指數(shù)中NDre1m識別效果最優(yōu),非紅邊指數(shù)最強的是NBR。再結(jié)合多步閾值和精度驗證22個光譜指數(shù)中,NDre1m指數(shù)是識別刀耕火種農(nóng)業(yè)火燒特征的最優(yōu)指數(shù)。3)整個老撾北部刀耕火種農(nóng)業(yè)區(qū)的面積為8426.34 km2,占老撾北部總面積的5.45%,占老撾北部耕地面積的78.48%。刀耕火種農(nóng)業(yè)面積最大的的省份是沙耶武里占整個老撾北部刀耕火種面積的16.81%,接著依次是瑯勃拉邦、萬象、波里坎塞、萬象市、華潘、烏多姆賽、川壙、豐沙里、賽宋本、波喬和瑯南塔。中部地區(qū)的刀耕火種農(nóng)業(yè)面積略大于東部地區(qū)和西部地區(qū)。刀耕火種農(nóng)業(yè)在海拔2300 m以下均有出現(xiàn),在500 m左右的面積最大。坡度在5~45°均有出現(xiàn),峰值出現(xiàn)在15°左右。本文為Sentinel-2數(shù)據(jù)在刀耕火種領(lǐng)域的研究開展提供一定的借鑒作用,同時為更加精確的刀耕火種農(nóng)業(yè)監(jiān)測算法和空間分布信息能夠為刀耕火種農(nóng)業(yè)劇烈變化產(chǎn)生的相關(guān)影響研究提供前提數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：S127
【部分圖文】：

碩士學(xué)位論文6圖1-12010-2019年Sentinel-2主題中英文文獻年發(fā)表數(shù)量圖CiteSpace是應(yīng)用Java語言開發(fā)的一款信息可視化軟件，它主要運用共引分析理論（cCocitationanalysis）對特定領(lǐng)域文獻（集合）進行計量（Chen2005）。通過尋徑網(wǎng)絡(luò)算法（PpathfinderNnetworkscaling，PF-NET）等方法找出關(guān)鍵節(jié)點，繪制科學(xué)知識圖譜，從而實現(xiàn)信息可視化分析。其形成的科學(xué)知識圖譜能夠顯示出一個學(xué)科或者知識領(lǐng)域在一定時期的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況。該軟件描繪的知識圖譜通過彩色的變化反映各個知識節(jié)點出現(xiàn)及發(fā)生聯(lián)系的時間。CiteSpcae軟件將節(jié)點設(shè)計為年輪狀圓形樣式以表示共引文獻（研究突變詞或文獻中的關(guān)鍵詞）的引用歷史和次數(shù)。年輪圓半徑大小表示文獻引用次數(shù)的變化，半徑越大即引用次數(shù)越多。年輪圓的冷暖表示引用出現(xiàn)的時間，顏色越暖即出現(xiàn)時間越近，如紅色表示最近的年份。有些年輪圓外圈呈現(xiàn)紫色應(yīng)視作突現(xiàn)節(jié)點，即表示在此處研究發(fā)生轉(zhuǎn)變或該節(jié)點引發(fā)大量學(xué)者關(guān)注需要重點研究。各節(jié)點之間以不同顏色、不同粗細的線段連接，表示節(jié)點之間發(fā)生關(guān)聯(lián)，發(fā)生關(guān)聯(lián)的時間越近則線段顏色越暖，關(guān)聯(lián)度越高則線段越粗。文獻研究對象的區(qū)域國別分布特點可以直觀的地反應(yīng)反映Sentinel-2研究的熱門國家和地區(qū)。近五年來在對相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計中可以發(fā)現(xiàn)，有關(guān)對Sentinel-2遙感影像的監(jiān)測研究的對象主要集中在歐美國家，如意大利、德國、美國、法國、西班牙、英國等，其他國家還包括中國、中國、日本澳大利亞、與英國、南非等國家。從年輪圖譜可以看出（圖1-2），各國顏色帶順序比例與結(jié)構(gòu)很相似，說明上述國家對于Sentinel-2相關(guān)主題的關(guān)注時間較為接近一致，且各國間緊密聯(lián)系。其中，歐美部分主要國家及中國、澳大利亞日本、南非等國相應(yīng)文獻數(shù)量的年輪半徑?

基于Sentinel-2的老撾北部刀耕火種農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測與其特征研究7圖1-2英文文獻區(qū)域分布年輪圖譜由于中文數(shù)據(jù)庫暫時無法提供研究的專業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)，只選取英文文獻數(shù)據(jù)庫進行分析。有CiteSpaceV得出專業(yè)領(lǐng)域的共現(xiàn)圖譜（圖1-3）可以看出遙感（RemoteSensing）、影像科學(xué)與攝影技術(shù)（ImagingScience&Photographtechnology）、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)（EnvironmentScience&Ecology）等文獻量較大，其他清晰的節(jié)點包括工程學(xué)（Engineering）、環(huán)境科學(xué)（EnvironmentalScience）、綜合地球科學(xué)（GeosciencesMultidisciplinary）、地質(zhì)學(xué)（Geology）、電子與電氣工程（EngineeringElectrical&Electronic）、光學(xué)（Optics）、自然地理學(xué)（PhysicalGeography）�？梢奡entinel-2相關(guān)主題的研究涉及多個專業(yè)領(lǐng)域，但遙感領(lǐng)域是研究Sentinel-2的核心領(lǐng)域。圖譜中的連線代表兩個領(lǐng)域的文獻首次共同被引的年份，其顏色越深時間越久反之亦然。其中在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、電子與電氣工程和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的節(jié)點外圈為紫色突現(xiàn)點，說明為近期與Sentinel-2相關(guān)的熱門領(lǐng)域。

碩士學(xué)位論文8圖1-3英文文獻專業(yè)領(lǐng)域共現(xiàn)圖譜研究熱點是某一時段內(nèi)，有內(nèi)在聯(lián)系的、數(shù)量相對較多的一組論文所探討的科學(xué)問題或?qū)ｎ}。關(guān)鍵詞作為學(xué)術(shù)論文研究主題和內(nèi)容的精煉表達，其關(guān)聯(lián)性一定程度上可以體現(xiàn)學(xué)科領(lǐng)域中的研究熱點。通過對外文文獻和中文文獻的關(guān)鍵詞研究熱點，可以廓清與Sentinel-2有關(guān)的研究趨勢。運用CiteSpaceV以譜聚類的方法對共引網(wǎng)絡(luò)進行聚類（圖1-4），通過對數(shù)似然率（log-likelihoodrate）算法從關(guān)鍵詞中抽詞的結(jié)果對每個聚類進行自動標(biāo)識。所有文獻和關(guān)鍵詞被分為以下幾個聚類，出去檢索的主題“Sentinel-2”之外分別是：遙感（remotesensing）、算法（algorithm）、陸地衛(wèi)星（Landsat）、時間序列（timeseries）、隨機森林（randomforest）、反射率（reflectance）、影像（imagery）、模型（model）、植被指數(shù)（vegetationindex）、分類（classification）、葉面積指數(shù)（leafareaindex）等。整體上看關(guān)鍵詞聚類重疊性較高，表明各只是單元共引現(xiàn)象普遍，但不同聚類代表的Sentinel-2內(nèi)容又有較大的差異。圖1-4英文文獻關(guān)鍵詞聚類圖譜熱帶森林研究與監(jiān)測既需要適于大面積重復(fù)監(jiān)測的開放獲取的高質(zhì)量新衛(wèi)星數(shù)據(jù)，也需要利用新型傳感器采集的局部數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)正在不斷發(fā)展，技術(shù)和科學(xué)都在不斷進步。Sentinel-2提供了一個多光譜傳感器，有從443到2190nm共13個波段，并有5天的重復(fù)周期和10m、20m和60m三種空間分辨率。近幾年來，Sentinel-2在監(jiān)測地表水分[16,101-104]、森林景觀[105-107]、農(nóng)作物生物量[108-111]、火災(zāi)[112-115]等方面有了一定的研究成果。其中Sentinel-2的三條紅邊帶在檢測葉綠素色素細微差異方面的能力尤為突出[107,114,116]。綜上所述，已有的刀耕火種農(nóng)業(yè)研究提供了較多有益啟示，?
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 廖諶婳;封志明;李鵬;張景華;;基于Landsat的老撾北部刀耕火種農(nóng)業(yè)動態(tài)監(jiān)測及植被恢復(fù)研究（英文）[J];Journal of Geographical Sciences;2015年10期

2 廖諶婳;封志明;李鵬;張景華;;老撾北部刀耕火種農(nóng)業(yè)變化及植被恢復(fù)效應(yīng)[J];地理學(xué)報;2015年04期

3 廖諶婳;封志明;李鵬;劉曉娜;;緬老泰交界地區(qū)刀耕火種農(nóng)業(yè)的時空變化格局[J];地理研究;2014年08期

4 廖國強;中國少數(shù)民族生態(tài)觀對可持續(xù)發(fā)展的借鑒和啟示[J];云南民族學(xué)院學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版);2001年05期

5 廖國強;云南少數(shù)民族刀耕火種農(nóng)業(yè)中的生態(tài)文化[J];廣西民族研究;2001年02期

6 尹紹亭;云南的刀耕火種——民族地理學(xué)的考察[J];思想戰(zhàn)線;1990年02期

7 尹紹亭;;試論當(dāng)代的刀耕火種——兼論人與自然的關(guān)系[J];農(nóng)業(yè)考古;1990年01期

本文編號：2878571