文档介绍：浙江大学环境与资源学院
博士学位论文
基于统计与MODIS数据的水稻遥感估产方法研究
姓名:彭代亮
申请学位级别:博士
专业:农业资源利用
指导教师:黄敬峰
20091201
摘要中国水稻种植面积居世界第二,总产量居世界第一。水稻种植面积的变化、产量丰欠等重要农情信息历来受到各级政府和社会公众的高度重视,是国家制定粮食政策和经济计划的重要依据。及时了解、准确掌握水稻种植面积、产量等对各级政府制定农业生产和农村政策,确保我国乃至世界粮食安全具有重要的意义。国家统计局承担着全国水稻产量的调查职能,经过几十年的努力,形成了较完善的统计调查方法体系。然而,随着我国社会经济的快速发展,政府决策部门、社会公众等统计服务对象对统计的需求提高,以及统计部门面临的问题和压力,如何吸收利用先进技术,逐步改善统计调查手段、降低调查成本、提高调查精度是当前面临和亟待解决的首要问题之一。以遥感为主的高新技术具有全覆盖、及时、客观等特点。为改进和提升传统统计手段提供了良好的技术支撑。水稻遥感估产经过多年的发展研究,随着遥感数据的更新以及技术的发展,结合统计局统计抽样调查地块实割实测水稻标准亩产数据,研究统计与遥感相结合的水稻遥感估产。实现统计部门在水湖南省水稻种植面积及总产都居全国首位。且其地形地貌和水稻种植制度在中国水稻种植区具有典型性。因此,本研究以湖南省为研究区,利用煌据产品、、、谕瓿伤疽8泄啦智八久婊崛〉幕∩稀=岷县级、乡镇级统计数据及统计局统计抽样调查地块实割实测数据,以及基于像元水疦。研究不同数据完备条件下。水稻遥感估产方法。主要方法稻面积产量监测及预报等业务化运行等方面具有重要意义。平的
在对菔茉莆廴镜南裨=谢贛数据的质量评饥与结论如下:诳占浞治鲇肓轿悸凼魉惴ㄏ嘟岷系暮鲜∷疽8泄啦智在分析研究区鲜基本特征的基础上,以水稻种植制度、稻土此、水稻单产水平、地形及县域空间位置作为分区指标。采用空间分析与两维图论树算法相结合的方法,将湖南省分为两个一级区,五个二级区。谒镜湫头⒂诠馄滋卣饔攵嗍毕郙数据湖南省水稻面积遥感:畔⒌南嗔谑毕嘧畲笾捣ú宀沟幕∩希盟疽圃云凇⒊樗肫的典型光谱特征、以及相应的隠墓叵怠E懦撬局脖患捌渌蛩氐影响。⑼淼炯耙患镜久积进行提取。并利用县级统计数据、基于高分辨率遥感影像数字化的水稻田数据、虻耐恋乩檬荨6蕴崛〗峁醒橹て拦馈=峁允荆汉鲜∷。本研究的提取精度有较大的谒疽8泄啦智⑺久婊崛⑾丶锻臣剖莸氖〖端咀懿感估算在水稻遥感估产分区、、晚稻及一季稻对应的各县各时相荩选取9啦问@盟旧し⒂谑荨Q≡褚圃云凇⒃兴肫凇⒊樗肫凇信息提取提高。
乳熟期及成熟期为水稻遥感估产的主要生长期以未基于分区与基于分区两种思路,〉乃久婊慕峁胪计总产的一次线性、畏窍咝约案魃谥鸩交毓槟P汀Mü蟛罘治觯≡袼稻总产最优遥感拟合模型。在此基础上。。结果显示:基于分区的估产模型要比未基于分区的水稻遥感估产模型要好,且生育期主要集中于孕穗期到乳熟期,说明这段时间是水稻产量形成的最关键时期。另外。二次非线性模型及逐步回归模型的结果要好。误差分析结果显示水稻遥感估产模型的拟合结果比预测结果要好,谕臣凭滞臣瞥檠鞑榈乜槭蹈钍挡馐荨与氖〖端镜ゲ8泄浪基于国家抽样县抽样地块的实测数据是统计部门计算水稻单产的基础数据。本研究根据地块的空间位置提取各地块所在地的裨M穸杂Φ腗与嘟岷系腅数据,选择移栽期、孕穗期、抽穗期、乳熟期及成熟期的⒌乜榧胁獗曜寄恫隕的一次线性、畏窍咝约案魃谥鸩交毓模型。通过误差分析。选择水稻单产最优遥感拟合模型。在此基础上。利用上一年的水稻总产最优遥感拟合模型预测下一年的省级水稻单产。根据水稻面积提取结果,得到省级水稻总产。与统计值进行比较,结果显示。在省级水平上。基于地块的水稻单产与总产遥感拟合与预测结果相对误差都接近ァ两者省级相对误差都小于ァ
。选择分别由階佬腔袢〉玫降腗与魑K竟啦8兄标,其空间分辨率约为J奔浞直嫖Q≡褚圃云凇⒃兴肫凇⒊樗肫凇⑷熟期及成熟期的遥感数据,建立艘运久婊慕峁胂缯蚣端统计总产的一次线性、畏窍咝约案魃谥鸩交毓槟P汀Mü蟛罘治觥Q≡水稻总产最优遥感拟合模型。在此基础上。利用上一年的水稻总产最优遥感拟合模型预测下一年的醴陵市水稻总产。估产结果显示。各拟合模型相对误差都小于%。、及像元内水稻面积比对估产精度的影响在前人