姜佩林:基于遥感的典型黑土区作物种植结构变化分析论文

姜佩林:基于遥感的典型黑土区作物种植结构变化分析论文

本文主要研究内容

作者姜佩林(2019)在《基于遥感的典型黑土区作物种植结构变化分析》一文中研究指出:农作物的识别和作物种植结构的调整是国家制定各项农业政策的基本依据,也是估算产量信息和种植面积的基础。黑龙江省是我国的粮食大省,粮食产量连年位居全国第一,2016年初农业部提出“镰刀弯”政策,镰刀弯地区玉米发展过快,种植结构单一的问题逐渐呈现。因此,准确的获得作物种植信息显得尤为重要,传统获取作物种类的方法是对作物类型进行逐一的统计,然后逐层上报,最终汇总。此方法获取的作物种类结果详细,但费时费力,过度依赖统计的数据使得研究结果与方法都较为落后,因此急需构建一种省时、省力、客观性强、范围大且精度高的分类方法,为调整农作物的种植比例、播种面积、产量信息、分布情况提供数据支持。对于农作物产量、长势、种植结构的调整、休耕轮作、玉米水稻调减以及扎实推进农业供给侧结构性改革,努力提高农业供给体系的质量和效率有着重要的意义。由于遥感技术可获得的信息量大、周期短、探测范围大、费用低且客观性强可以节省大量的人力、财力、物力、时间,因此被用于农业生产的各个环节。例如:监测农作物种植面积、农作物长势信息、快速监测和评估农业干旱和病虫害等灾害信息、估算全球范围、全国和区域范围的农作物产量,为粮食供应数量分析与预测预警提供数据支持。目前,LANDSAT、高分一号、环境星、SAR等均可为我们提供理想的卫星数据。鉴于遥感数据的多样性,本文利用非光学数据与光学数据结合,以典型黑土区(海伦、望奎、兰西)为研究区,利用MODIS数据比较不同作物反射光谱与植被指数时相差异,进而选择最佳的分类时相进行作物分类。研究采取不同的方法进行作物分类,并对种植结构的变化进行分析,观察3年来3县农作物种植结构时空动态的变化。主要结论如下:(1)通过分析农作物的光谱特征可以对农作物种类进行辨别。不同作物反射光谱与植被指数不同时相下存在差异,本文采用MODIS16天数据提取不同作物不同时相的反射光谱并绘制曲线,结合农时,确定农作物分类的关键期为7、8、9三个月份,同时结合农作物生长的关键期和不同作物反射光谱特性对不同的农作物种类进行大致的确定。其中由于东北地区气候原因,大多在6月份为水田灌水,因此旱田和水田可在此时期进行分辨,7月份属于播种后的生长期,此时期对作物种类不易分辨,7月末至8月大豆和水稻的冠层存在明显差异,因此,在8月中下旬时,大豆的NDVI值较高,水稻的NDVI值较低,此时期可作为提取大豆的关键时期并且地块颜色在遥感影像上体现为亮红色,9月中下旬时为玉米的成熟期,此时玉米的NDVI值最高,可以作为识别玉米的关键期,在遥感影像上体现为暗红色,水稻也在同时期成熟,在遥感影像上体现为粉色。(2)监督分类精度高于非监督分类精度。目前为止对农作物进行分类的方法有很多,本文采用了监督分类与非监督分类两种方法对研究区(海伦、望奎、兰西)进行分类,得出结果后进行对比,并选择精度较高的结果,并且对耕地范围内的分类结果进行精度评价,最终选择监督分类方法所得结果用于后续研究。监督分类与非监督分类结果的精度分别为91.82%和84.98%,Kappa系数分别为0.88和0.78,因此可见,监督分类精度较高于非监督分类。(3)从时间与空间角度分析种植结构调整的变化趋势。随着时间的推移,研究区内大豆面积逐年上升,玉米种植面积下降,但大豆和玉米依然是研究区内的重要作物,水稻、马铃薯面积与占比在三年内均呈现上升的趋势,且上升幅度较为稳定。从空间角度看研究区内种植结构划分为纯玉米种植区、纯大豆种植区、纯水稻种植区、以玉米为主的种植区、以大豆为主的种植区、以水稻为主的种植区、以马铃薯为主的种植区、混作区,共八类种植区。三年内纯玉米种植区种植重心有向南移动的趋势;以玉米为主的作物种植区重心呈现出由北部向南部转移的趋势,纯大豆种植区整体呈现由北向南移动趋势,以大豆为主的作物种植区重心由海伦市北部向南部移动,并且在兰西县西部也有少量分布。混作种植区空间分布广泛,呈现出由研究区的西部向东部迁移的趋势。纯水稻种植区与以水稻为主的种植区面积稍有变化,但变化幅度不大。(4)种植结构调整及其影响因素。通过对2015、2016、2017年作物种植结构调整时空的变化进行分析发现此三年研究区大豆种植面积呈上升趋势,玉米面积呈下降趋势,水稻面积几乎不变,2015年玉米面积最多、大豆面积偏少是因为玉米适应性强,在各类土壤类型中均能生长,且收益高,大豆对土壤要求较高,2016年开始研究区内的大豆种植面积及占比逐年上升,玉米的种植面积及占比逐年下降,此结构调整变化的原因大部分在于国家政策的导向,同时随着国家政策的提出与落实,农民积极响应国家政策,使得自身收益提高,实现了种植结构的调整。

Abstract

nong zuo wu de shi bie he zuo wu chong zhi jie gou de diao zheng shi guo jia zhi ding ge xiang nong ye zheng ce de ji ben yi ju ,ye shi gu suan chan liang xin xi he chong zhi mian ji de ji chu 。hei long jiang sheng shi wo guo de liang shi da sheng ,liang shi chan liang lian nian wei ju quan guo di yi ,2016nian chu nong ye bu di chu “lian dao wan ”zheng ce ,lian dao wan de ou yu mi fa zhan guo kuai ,chong zhi jie gou chan yi de wen ti zhu jian cheng xian 。yin ci ,zhun que de huo de zuo wu chong zhi xin xi xian de you wei chong yao ,chuan tong huo qu zuo wu chong lei de fang fa shi dui zuo wu lei xing jin hang zhu yi de tong ji ,ran hou zhu ceng shang bao ,zui zhong hui zong 。ci fang fa huo qu de zuo wu chong lei jie guo xiang xi ,dan fei shi fei li ,guo du yi lai tong ji de shu ju shi de yan jiu jie guo yu fang fa dou jiao wei la hou ,yin ci ji xu gou jian yi chong sheng shi 、sheng li 、ke guan xing jiang 、fan wei da ju jing du gao de fen lei fang fa ,wei diao zheng nong zuo wu de chong zhi bi li 、bo chong mian ji 、chan liang xin xi 、fen bu qing kuang di gong shu ju zhi chi 。dui yu nong zuo wu chan liang 、chang shi 、chong zhi jie gou de diao zheng 、xiu geng lun zuo 、yu mi shui dao diao jian yi ji za shi tui jin nong ye gong gei ce jie gou xing gai ge ,nu li di gao nong ye gong gei ti ji de zhi liang he xiao lv you zhao chong yao de yi yi 。you yu yao gan ji shu ke huo de de xin xi liang da 、zhou ji duan 、tan ce fan wei da 、fei yong di ju ke guan xing jiang ke yi jie sheng da liang de ren li 、cai li 、wu li 、shi jian ,yin ci bei yong yu nong ye sheng chan de ge ge huan jie 。li ru :jian ce nong zuo wu chong zhi mian ji 、nong zuo wu chang shi xin xi 、kuai su jian ce he ping gu nong ye gan han he bing chong hai deng zai hai xin xi 、gu suan quan qiu fan wei 、quan guo he ou yu fan wei de nong zuo wu chan liang ,wei liang shi gong ying shu liang fen xi yu yu ce yu jing di gong shu ju zhi chi 。mu qian ,LANDSAT、gao fen yi hao 、huan jing xing 、SARdeng jun ke wei wo men di gong li xiang de wei xing shu ju 。jian yu yao gan shu ju de duo yang xing ,ben wen li yong fei guang xue shu ju yu guang xue shu ju jie ge ,yi dian xing hei tu ou (hai lun 、wang kui 、lan xi )wei yan jiu ou ,li yong MODISshu ju bi jiao bu tong zuo wu fan she guang pu yu zhi bei zhi shu shi xiang cha yi ,jin er shua ze zui jia de fen lei shi xiang jin hang zuo wu fen lei 。yan jiu cai qu bu tong de fang fa jin hang zuo wu fen lei ,bing dui chong zhi jie gou de bian hua jin hang fen xi ,guan cha 3nian lai 3xian nong zuo wu chong zhi jie gou shi kong dong tai de bian hua 。zhu yao jie lun ru xia :(1)tong guo fen xi nong zuo wu de guang pu te zheng ke yi dui nong zuo wu chong lei jin hang bian bie 。bu tong zuo wu fan she guang pu yu zhi bei zhi shu bu tong shi xiang xia cun zai cha yi ,ben wen cai yong MODIS16tian shu ju di qu bu tong zuo wu bu tong shi xiang de fan she guang pu bing hui zhi qu xian ,jie ge nong shi ,que ding nong zuo wu fen lei de guan jian ji wei 7、8、9san ge yue fen ,tong shi jie ge nong zuo wu sheng chang de guan jian ji he bu tong zuo wu fan she guang pu te xing dui bu tong de nong zuo wu chong lei jin hang da zhi de que ding 。ji zhong you yu dong bei de ou qi hou yuan yin ,da duo zai 6yue fen wei shui tian guan shui ,yin ci han tian he shui tian ke zai ci shi ji jin hang fen bian ,7yue fen shu yu bo chong hou de sheng chang ji ,ci shi ji dui zuo wu chong lei bu yi fen bian ,7yue mo zhi 8yue da dou he shui dao de guan ceng cun zai ming xian cha yi ,yin ci ,zai 8yue zhong xia xun shi ,da dou de NDVIzhi jiao gao ,shui dao de NDVIzhi jiao di ,ci shi ji ke zuo wei di qu da dou de guan jian shi ji bing ju de kuai yan se zai yao gan ying xiang shang ti xian wei liang gong se ,9yue zhong xia xun shi wei yu mi de cheng shou ji ,ci shi yu mi de NDVIzhi zui gao ,ke yi zuo wei shi bie yu mi de guan jian ji ,zai yao gan ying xiang shang ti xian wei an gong se ,shui dao ye zai tong shi ji cheng shou ,zai yao gan ying xiang shang ti xian wei fen se 。(2)jian du fen lei jing du gao yu fei jian du fen lei jing du 。mu qian wei zhi dui nong zuo wu jin hang fen lei de fang fa you hen duo ,ben wen cai yong le jian du fen lei yu fei jian du fen lei liang chong fang fa dui yan jiu ou (hai lun 、wang kui 、lan xi )jin hang fen lei ,de chu jie guo hou jin hang dui bi ,bing shua ze jing du jiao gao de jie guo ,bing ju dui geng de fan wei nei de fen lei jie guo jin hang jing du ping jia ,zui zhong shua ze jian du fen lei fang fa suo de jie guo yong yu hou xu yan jiu 。jian du fen lei yu fei jian du fen lei jie guo de jing du fen bie wei 91.82%he 84.98%,Kappaji shu fen bie wei 0.88he 0.78,yin ci ke jian ,jian du fen lei jing du jiao gao yu fei jian du fen lei 。(3)cong shi jian yu kong jian jiao du fen xi chong zhi jie gou diao zheng de bian hua qu shi 。sui zhao shi jian de tui yi ,yan jiu ou nei da dou mian ji zhu nian shang sheng ,yu mi chong zhi mian ji xia jiang ,dan da dou he yu mi yi ran shi yan jiu ou nei de chong yao zuo wu ,shui dao 、ma ling shu mian ji yu zhan bi zai san nian nei jun cheng xian shang sheng de qu shi ,ju shang sheng fu du jiao wei wen ding 。cong kong jian jiao du kan yan jiu ou nei chong zhi jie gou hua fen wei chun yu mi chong zhi ou 、chun da dou chong zhi ou 、chun shui dao chong zhi ou 、yi yu mi wei zhu de chong zhi ou 、yi da dou wei zhu de chong zhi ou 、yi shui dao wei zhu de chong zhi ou 、yi ma ling shu wei zhu de chong zhi ou 、hun zuo ou ,gong ba lei chong zhi ou 。san nian nei chun yu mi chong zhi ou chong zhi chong xin you xiang na yi dong de qu shi ;yi yu mi wei zhu de zuo wu chong zhi ou chong xin cheng xian chu you bei bu xiang na bu zhuai yi de qu shi ,chun da dou chong zhi ou zheng ti cheng xian you bei xiang na yi dong qu shi ,yi da dou wei zhu de zuo wu chong zhi ou chong xin you hai lun shi bei bu xiang na bu yi dong ,bing ju zai lan xi xian xi bu ye you shao liang fen bu 。hun zuo chong zhi ou kong jian fen bu an fan ,cheng xian chu you yan jiu ou de xi bu xiang dong bu qian yi de qu shi 。chun shui dao chong zhi 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论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北农业大学的姜佩林,发表于刊物东北农业大学2019-08-27论文,是一篇关于作物分类论文,种植结构调整论文,最大似然法论文,算法论文,时空变化论文,东北农业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北农业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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