河南省冬小麥農(nóng)田環(huán)境參數(shù)反演及系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、冬小麥農(nóng)田環(huán)境參數(shù)（如地上部分生物量，葉面積指數(shù)等）是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵信息，是冬小麥生長環(huán)境和生長狀態(tài)的直接反映，與冬小麥的最終產(chǎn)量息息相關(guān)。準(zhǔn)確及時的獲取冬小麥產(chǎn)區(qū)的冬小麥種植面積和冬小麥田間參數(shù)是進行冬小麥產(chǎn)量預(yù)測和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)整的前提。隨著3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和應(yīng)用，利用遙感信息技術(shù)提取農(nóng)作物種植面積，反演農(nóng)作物農(nóng)田環(huán)境參數(shù)成為農(nóng)業(yè)遙感研究的熱點。河南省是我國農(nóng)業(yè)大省，其冬小麥生產(chǎn)為我國糧食安全提供了重要保障。利用遙感技術(shù)獲取

2、河南省冬小麥生產(chǎn)信息具有重要意義。本文以河南省為研究區(qū)，以 EOS-MODIS和Landsat8 OLI為數(shù)據(jù)源，結(jié)合野外調(diào)查和田間測量數(shù)據(jù)，綜合應(yīng)用遙感技術(shù)和統(tǒng)計分析，實現(xiàn)了河南省冬小麥種植空間信息提取以及田間葉面指數(shù)反演和地上生物量反演。并且，在此基礎(chǔ)上，基于ENVI/IDL開發(fā)了河南省冬小麥農(nóng)田環(huán)境參數(shù)反演系統(tǒng)，實現(xiàn)了反演數(shù)據(jù)的快速處理和反演過程的流程化進行。得到的主要結(jié)論如下：
　　（1）采用定量光譜分析方法，基于多時相的

3、MODIS-EVI數(shù)據(jù)集對河南省主要地物類型的像元 EVI值變化情況進行分析表明，提取河南省冬小麥種植空間分布信息的關(guān)鍵時相分別為10月16日、12月9日、4月25日和5月25日，其對應(yīng)的冬小麥生育期分別為播種期、越冬初期、揚花期和收獲期。
　　（2）采用決策樹分類算法，基于多時相的MODIS-EVI數(shù)據(jù)集對河南省冬小麥種植空間分布信息進行提取得到的結(jié)果表明，2014年10月到2015年6月這一季河南省冬小麥種種植面積為55484

4、平方千米，與統(tǒng)計面積相比，精度為97.7％，根據(jù)實測數(shù)據(jù)驗證得到的用戶精度為83.3%。
　?。?）采用統(tǒng)計回歸方法，基于實測冬小麥葉面積指數(shù)數(shù)據(jù)和對應(yīng)的遙感數(shù)據(jù)進行河南省冬小麥葉面積指數(shù)進行反演，結(jié)果表明，和冬小麥葉面積指數(shù)變化密切的遙感信息特征參量為增強型植被指數(shù)EVI和差值植被指數(shù)DVI。其中最優(yōu)的反演模型為LAI=2.844e1.096*EVI，預(yù)測模型的決定系數(shù)和預(yù)測誤差分別為0.79和0.319。
　?。?）采用