利用动态阈值决策树分类的华北平原冬小麦动态监测

作     者：乔梦琦 周德成 QIAO Mengqi;ZHOU Decheng

作者机构：南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第8期

页      面：125-132页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42301396) 江苏省自然科学基金项目(BK20220055)。 

主　　题：遥感 农作物 分类 动态阈值 决策树 MODIS 华北平原 

摘      要：华北平原是中国最大的粮食生产基地,准确监测其冬小麦种植面积及其变化对粮食产量预测和国家粮食安全具有重要意义。然而,不同土地利用产品所估算的小麦面积、空间分布及其动态变化均存在较大分歧,不能有效反映出冬小麦的长期变化特征。该研究结合作物物候特征和已有小麦专题数据产品,首先构建动态阈值决策分类算法,以降低传统方法在阈值设定和样本筛选方面的不确定性;进而分析了2003—2022年华北平原区冬小麦播种面积的长期变化规律。结果表明:1)该研究提出的动态阈值决策分类算法能准确地提取冬小麦面积,平均总体精度为93.44%,且与统计数据具有较高的一致性;2)2003—2022年华北平原冬小麦种植面积整体呈上升趋势,不同地区变化类型差异较大;3)研究时段内,持续种植冬小麦的耕地面积仅占各年份种植范围总面积的5%,种植次数低于10 a的面积占比达55%;4)河北省中南部、山东省西部和河南省中北部冬小麦种植面积相对稳定,京津冀地区以及山区冬小麦播种面积变化相对频繁。该研究可为大尺度冬小麦动态监测提供了新的方法视角,并对科学制定耕地调控策略具有重要意义。