基于MODIS-NDVI時間序列數(shù)據(jù)的油菜識別與復種指數(shù)提取.pdf

1、中國是油菜的起源地之一，栽培歷史十分悠久。目前，油菜居我國五大油料作物之首，其種植面積占全國油料作物總種植面積的50％以上，產(chǎn)量占全國油料總產(chǎn)量的40％以上。而湖北省歷來是油菜種植大省，油菜種植面積和總產(chǎn)量連續(xù)19年居全國之首，其中江漢平原以其優(yōu)越的自然條件，成為油菜的主要產(chǎn)區(qū)之一。因此，及時了解江漢平原油菜種植情況，對于加強油菜生產(chǎn)管理，調(diào)整油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，輔助相關部門的農(nóng)業(yè)指導政策制定和保持可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。遙感技術

2、具有反應速度快、覆蓋范圍廣、無損監(jiān)測等優(yōu)勢，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。實踐表明，遙感技術能在減少人為干擾的基礎上大范圍地準確提取地表覆蓋信息，具有客觀性和科學性，為監(jiān)測油菜種植的時空動態(tài)變化，掌握油菜的生長發(fā)育狀況提供了有力的保障。
　　本文選取湖北省江漢平原主要油菜種植縣市為研究區(qū)，收集了2002至2014年的MODIS遙感影像數(shù)據(jù)，采用以下方法展開研究:首先，將遙感影像經(jīng)過圖像拼接、投影轉(zhuǎn)換、影像裁剪等預處理，計算并生成了

3、MODIS-NDVI時間序列數(shù)據(jù);其次，利用經(jīng)驗模態(tài)分解方法去除噪聲，并結合地面調(diào)查資料以及其他輔助信息，根據(jù)油菜的物候特征，區(qū)別同時期其他主要地物覆蓋類型，采用線性光譜混合模型進行混合像元分解，對研究區(qū)內(nèi)的油菜進行識別;最后，根據(jù)識別結果，提取油菜種植面積和歷年油菜種植面積空間分布結果，在此基礎上，計算了油菜種植田塊的復種指數(shù)，并分析了其時空分布特點。取得主要研究結果如下:
　　(1)經(jīng)驗模態(tài)分解方法能夠有效過濾MODIS-ND

4、VI時間序列數(shù)據(jù)中的噪聲，結果準確反映了油菜等作物的主要物候特征與生長周期;
　　(2)利用線性光譜混合模型，能夠較好地分離油菜、小麥、林地等端元及其豐度信息，結果反映出油菜種植的年際變化，提高了中等空間分辨率遙感影像的作物種植信息識別精度;
　　(3)研究區(qū)的油菜提取面積與統(tǒng)計數(shù)據(jù)比較結果表明，油菜提取總面積的準確率在92.5％以上，各縣市油菜提取面積的線性回歸分析結果呈現(xiàn)顯著相關性，R2大于0.9。歷年油菜種植空間分布結

5、果在時間和空間上精確地反映了油菜種植的變化情況:油菜種植面積總體呈增長態(tài)勢，但其中2006至2008年受政策及氣候影響，種植面積大幅降低，此外，油菜種植有向少數(shù)幾個縣市富集的趨勢;
　　(4)歷年油菜種植田塊的復種指數(shù)波動較大，驗證精度為78％，反映了種植模式變化的總體趨勢:在市場指導與政策影響下，2006年前后復種指數(shù)不斷提高，但是近年來，隨著農(nóng)村勞動力外流，復種指數(shù)逐漸降低并趨于穩(wěn)定，研究區(qū)的油菜田塊以一年兩熟制為主要種植模式