科研产出
基于MODIS与TM时序插补的省域尺度玉米遥感估产
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对省域尺度作物估产中的TM影像时相不一致和覆盖能力不足的问题,以山东省2008年玉米产量为研究对象,在6景不同玉米物候期的TM影像和长时间序列的MODIS全覆盖影像的支持下,构建基于玉米生长过程的时序插补模型,将不同物候期的TM影像插补为玉米乳熟期的同期数据集,并通过地面实割实测样本数据,建立地面-TM、TM-MODIS的两阶段遥感估产模型,开展省域尺度玉米产量全覆盖遥感估测方法研究。结果表明,基于时序插补的省域尺度玉米遥感估产方法能充分发挥TM和MODIS影像的各自优势,有效地避免TM影像时相不同所造成的归一化植被指数(NDVI)区域差异,获得较高精度的省域尺度玉米单产估测结果,为开展省级作物遥感估产提供了一种新的技术方法。
关键词： 遥感 估产 作物 玉米 MODIS TM 省域尺度 时序插补
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基于WebGIS和条码技术的土壤空间信息管理系统
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对精准农业土壤肥力诊断的需要,基于条码技术和WebGIS构建了针对土壤样品采集、化验和存储以及分析数据的空间管理与发布的松耦合系统。该系统基于条码技术对土壤样品采集、化验及存储等流程进行管理,基于WebGIS进行空间数据管理和发布,同时,基于Web Service技术实现数据同步,较好地解决了分布式系统中异构数据库数据的同步问题。应用实践表明,系统的设计思想和架构符合精准农业信息获取、信息管理的需要,同时,在大规模土壤调查、土壤监测领域也具有良好应用前景。
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基于ASAR的冬小麦不同生育期土壤湿度反演
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：基于ASAR高级合成孔径雷达ASAR数据和地面调查数据,结合MIMICS模型分析方法,研究ASAR后向散射数据与土壤湿度及冬小麦结构参数之间的关系,构建冬小麦不同生育期土壤湿度反演模型。研究结果表明:冬小麦冠层散射影响ASAR信号探测土壤湿度的深度,冬小麦生长初期(起身期前)ASAR信号探测土壤湿度的最佳深度为0～20cm,拔节期后ASAR信号探测土壤湿度的最佳深度为0～5cm。冬小麦抽穗期前,ASARIS2VV模式后向散射系数与土壤湿度线性相关性较高,可以利用经验统计模型方法反演土壤湿度;冬小麦生长旺盛期(抽穗期),经验模型土壤湿度反演精度较差,多角度ASAR数据模型能够提高土壤湿度反演精度。利用该土壤湿度反演模型,起身期、拔节期和抽穗期土壤湿度反演的均方根误差分别为0.0125、0.0247和0.0298g/g。
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农作物生长模拟三维场景整合平台设计
《农业机械学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：提出了基于组件和插件的农作物生长三维场景整合平台。该平台提供了一系列3D几何与计算组件,包括曲面、高度场、地形等3D对象,场景组织、绘制引擎、碰撞检测、动画生成等计算组件,以及光照、摄像机的虚拟对象;基于统一定义的插件接口,能够将由不同研究团队开发的植物生长可视化模拟模型嵌入到平台中,从而为农林植物生长模拟模型的整合、重用和互操作提供一个灵活的工具。平台提供了图形化的交互式设计界面,用户能够快速地构建一个复杂的三维农业生产场景,并进行交互式的农作物生长模拟。实验结果表明,平台的交互设计和三维场景绘制能够达到实时的速度,在600万多边形规模的场景中,场景绘制的刷新率达到18帧/s,能够满足实时交互的需要。
关键词： 植物生长模拟 可视化 三维场景 整合平台 交互式建模
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作物生长模型的适用性评价及冬小麦产量预测
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究CERES-Wheat模型在北京地区的适用性及应用模型对冬小麦产量进行预测,在对模型进行参数校正的基础上,通过连续3a的试验数据对模型适用性进行评估,进一步采用试验点气象观测站2007-2008年气象数据作为驱动模型展开模拟,预测了2007-2008年北京冬小麦产量为6000kg/hm2,并对比了2004-2008年的模型模拟值(包括生殖生长期时间、叶面积指数和产量)与实际观测值。结果表明:模型模拟开花期时间一般较实际观测时间推迟6d以内,成熟期时间一般较实际观测时间推迟5d以内,叶面积指数和产量较真实值偏高,综合4a产量预测数据发现模型模拟产量准确度在90%以上,说明CERES-Wheat模型在北京适用性良好,可以作为一个有效的冬小麦产量预测工具在农业中应用。
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棉花黄萎病病情严重度的连续统去除估测法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文利用地面高光谱数据遥感监测棉花黄萎病病情严重度。通过分析黄萎病不同病情严重度下棉花单叶光谱变化特征,筛选对病情严重度识别的敏感波段,利用连续统去除法对光谱反射率进行处理并构建基于光谱特征吸收参量的病情严重度估测模型。红光光谱(650～700nm)是识别棉花单叶黄萎病病情严重度的最佳波段,且随受害棉叶病情严重度增加,红光光谱吸收波段位置向长波方向移动,吸收波段深度及特征吸收峰面积减小,二者与病情严重度呈极显著线性相关关系。以红光波段特征吸收峰右半端面积为自变量建立的线性模型具有最大决定系数,最小均方根误差,为棉花单叶黄萎病病情严重度估测的最佳模型。研究结果表明,利用高光谱遥感技术能够有效地监测棉花黄萎病病情严重度,为进一步深入研究棉花黄萎病的遥感监测机理提供理论依据。
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绿色植物靶标的光谱探测研究
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用植物和背景(枯枝、土壤等)的光谱特性"红边"两侧反射率的差异,研究了探测绿色植物靶标的光谱探测技术。定义850与650nm处反射率的比值为植物判别指数(GPDI)。用FieldSpec Handheld2500型野外便携式光谱仪测量了绿色植物和背景的光谱数据,对其进行数据处理,计算各被测物质的植物判别指数GPDI。利用决策树模式识别方法建立植物与背景的分类模型,得到了GPDI阈值(GPDITH),选择此阈值为5.54。当GPDI>GPDITH时,判别探测对象为植物;反之亦然。设计开发了基于AT89S51单片机和光电二极管OPT101的绿色植物光谱探测器。试验结果表明,此探测器的探测率受杂草的种类、大小和密度的影响;阔叶草比窄叶草更易探测到;植株越大、密度越高,探测率越高。
关键词： 光谱探测 绿色植物判别指数(GPDI) 光谱“红边”
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树型喷洒靶标外形轮廓探测方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了在线探测靶标外形并为变量喷药提供基础支持,研究了树型喷洒靶标外形轮廓探测方法。该文基于超声传感器搭建了靶标外形轮廓探测试验平台,该平台能够驱动步进电机精确匀速运动,以0.02m为步长密集测量树冠形状,将获得的数据传给计算机实时显示,并能够在Access数据库中长期存储。使用该测试平台针对自制规则树树冠和花期樱桃树树冠分别进行了试验。试验结果显示规则树冠和樱桃树冠体积探测精度分别为92.8%和90.0%,表明该方法具有较高探测精度。
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基于GIS的绿色农产品基地适宜性评价
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立和完善绿色农产品基地适宜性评价方法,提高评价结果的实用性和准确性,是实现农产品安全的根本保障。研究依据基地认证者、规划者、生产者3种评价主体实际需求,分别引入污染潜在风险指标和经济状况指标,建立面向不同评价主体需求的多种主导因子评价指标体系,并借助GIS的空间分析方法进行定量评价,最后以北京大兴区为例进行了案例分析研究。结果表明,基地与工矿企业距离、与居民地距离等潜在污染风险对基地适宜性限制大,且不同评价主体下建立不同指标体系使评价更具针对性,利用GIS功能可提高效率,评价结果可视化程度好,具有很强的实用性。
关键词： 环境影响 地理信息系统 风险评估 绿色农产品基地 适应性评估 潜在污染
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