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基于MODIS指数和随机森林的江西省早稻种植信息提取

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农业工程学报 2022年第11期38卷 197-205页

作者：林志坚姚俊萌苏校平蔡哲刘丹江西省农业气象中心南昌330096 南昌市气象局南昌330008 江西省气象科学研究所南昌330096

尽早获取双季早稻的种植信息,对政府部门掌握全省水稻生产形势及制定粮食安全保障的相关政策方针具有重要意义。传统业务服务中,通常将水稻生长早期的多时相MODIS指数与阈值法相结合,对种植信息进行提取,但该方法主观性强,受人为及不同... 详细信息

尽早获取双季早稻的种植信息,对政府部门掌握全省水稻生产形势及制定粮食安全保障的相关政策方针具有重要意义。传统业务服务中,通常将水稻生长早期的多时相MODIS指数与阈值法相结合,对种植信息进行提取,但该方法主观性强,受人为及不同地区水稻物候期差异影响大,且存在混合像元等限制,机器学习算法可以较好解决此问题。因此,该研究提出一种结合水稻生长早期MODIS指数和随机森林的种植信息提取方法,基于江西省早稻生长早期多时相MODIS增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和地表水分指数(Land Surface Water Index,LSWI)的变化特征,利用随机森林算法构建早稻种植区域提取模型与丰度反演模型,提取全省早稻种植信息,并利用Sentinel-1A提取的验证样区与统计资料验证。结果表明,早稻种植区域及丰度的空间分布特征与Sentinel-1A提取的验证样区的空间特征基本一致,提取模型的分类精度为93.18%,丰度反演模型与样本数据的平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.07、0.10与0.86,且在高丰度种植区反演效果更优。与统计资料相比,全省早稻面积识别精度为92.33%。该研究解决了水稻种植信息提取中阈值选取合理性、混合像元与时效性限制等问题,为水稻生长早期种植信息的业务化提取提供一种参考方法,具有一定应用价值。

关键词：遥感算法早稻识别 MODIS指数随机森林

CMIP6气候变化情景下中国区域柑橘木虱潜在影响范围预估

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中国农业气象 2021年第12期42卷 1031-1041页

作者：姚俊萌刘丹段里成蔡哲江西省农业气象中心南昌330096 江西省气象科学研究所南昌330096

从柑橘木虱适宜分布的生理机制、气候特性出发,基于1970−2000年气候环境数据和柑橘木虱分布资料,利用最大熵模型(MaxEnt)筛选得到影响柑橘木虱分布的七个关键气候环境因子,包括温度季节性变化标准差、最干月降水量、最冷季降水量、1月... 详细信息

从柑橘木虱适宜分布的生理机制、气候特性出发,基于1970−2000年气候环境数据和柑橘木虱分布资料,利用最大熵模型(MaxEnt)筛选得到影响柑橘木虱分布的七个关键气候环境因子,包括温度季节性变化标准差、最干月降水量、最冷季降水量、1月平均最高气温、9月平均最高气温、10月平均最高气温和8月平均最低气温。基于关键气候环境因子重构MaxEnt模型,结合CMIP6多模式气候变化情景数据,预估气候变化对柑橘木虱在中国的潜在分布影响。结果表明:CMIP6不同气候预测模式数据对预测柑橘木虱分布结果具有明显影响,其中CanESM5模式下柑橘木虱适生区面积整体最大,BCC-CSM2-MR模式下整体最小,表明单一模式具有较大的不确定性。多模式集合预测显示,2081−2100年柑橘木虱潜在适生区面积将较1970−2000年呈显著增加趋势,增幅从18.8%(SSP126情景)到55.7%(SSP585情景),与辐射强迫等级呈明显正相关;尤其是潜在高适生区增幅最大,从78.3%(SSP126情景)到177%(SSP585情景)。柑橘木虱适宜分布北界将不断北移,至2081−2100年,北界将到达32°N(SSP126情景下)−37°N(SSP585情景下),较目前实际发生北界(30°N)向北偏移2°~7°。研究结果表明气候变暖将对柑橘木虱在中国的扩散十分有利,严重威胁中国柑橘产区生态安全,各地特别是目前尚未发现柑橘木虱的地区需提高警惕,加强柑橘黄龙病检疫和防控。

关键词：气候变化 CMIP6 MaxEnt模型柑橘黄龙病物种分布

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气候变暖背景下柑橘木虱在中国的适生区变化

植物保护学报 2021年第4期48卷 872-881页

作者：刘丹姚俊萌余焰文段里成蔡哲江西省农业气象中心南昌330096 江西省气象科学研究所南昌330096 抚州市气象局江西抚州344199

为明确气候变暖背景下柑橘木虱Diaphorina citri在中国的适生区变化趋势,通过对影响柑橘木虱分布的关键气候环境变量进行筛选,并基于其在中国的历史分布数据,利用最大熵MaxEnt模型分析过去50年间气候变暖对柑橘木虱在中国的适生区变化... 详细信息

为明确气候变暖背景下柑橘木虱Diaphorina citri在中国的适生区变化趋势,通过对影响柑橘木虱分布的关键气候环境变量进行筛选,并基于其在中国的历史分布数据,利用最大熵MaxEnt模型分析过去50年间气候变暖对柑橘木虱在中国的适生区变化趋势的影响。结果表明,影响柑橘木虱适生区的6个主要气候环境变量是最冷季节降水量、最冷季节平均温度、冬季日平均气温小于等于-5℃的日数、温度季节性变化标准差、最暖月最高温度以及8月日平均气温大于30℃的日数。受气候变暖影响,20世纪60年代至21世纪初,柑橘木虱在我国的总适生区、中适生区和高适生区分布面积呈明显扩大趋势,高适生区扩大趋势较中适生区更为明显。其中高适生区在广西、贵州、湖南、江西、湖北、安徽和浙江等省区增加明显;中适生区在云南、贵州、重庆、湖北、安徽、江西和江苏等省市增加明显;低适生区的总体面积虽然在减少,却是由于中、高适生区北移造成的,且湖北省、四川省、重庆市和江苏省的北部部分地区由原来的不适生区转为低适生区。表明气候变暖导致我国气候更加适宜柑橘木虱生存,高适生区、中适生区和低适生区的北界都在北移,而其传播的柑橘黄龙病扩散风险加大,需要给予足够的重视。

关键词：柑橘木虱 MaxEnt模型潜在分布气候变化

用ORYZA_V3水稻模型模拟江西直播早稻的适宜性分析

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中国农业气象 2021年第11期42卷 951-961页

作者：段里成姚俊萌郭瑞鸽蔡哲张崇华江西省农业气象中心南昌330096 南昌县气象局南昌330200

以江西省2个主栽常规早籼稻品种中早35和中早39为试验材料,于2017年在南昌县进行8个播种期的早稻分期直播试验,各播期分别为3月11、16、21、26和31日,以及4月5、10和15日,其中定义3月11−26日为早播播种期(a),3月31日−4月15日为正常播种... 详细信息

以江西省2个主栽常规早籼稻品种中早35和中早39为试验材料,于2017年在南昌县进行8个播种期的早稻分期直播试验,各播期分别为3月11、16、21、26和31日,以及4月5、10和15日,其中定义3月11−26日为早播播种期(a),3月31日−4月15日为正常播种期(b),利用田间试验观测的生育期、叶面积指数、生物量等数据和气象资料,对ORYZA_V3水稻模型进行本地化调参验证,以分析ORYZA_V3水稻模型对江西直播早稻的适宜性。结果表明,ORYZA_V3水稻模型对直播早稻生育期模拟效果较好,其(决定系数)R^(2)>0.99,NRMSE(归一化均方根误差)在0.61%~3.12%范围波动。模型对早稻播种期叶面积指数、总生物量、穗生物量等模拟结果表现为播种期越早,模拟效果越差;越接近正常播种期,模拟效果越好。不同直播早稻品种对ORYZA_V3水稻模型适宜性存在差异,其中生育期模拟值与实测值中早35相差−1~1d,中早39相差−1~4d。说明用ORYZA_V3水稻模型进行双季直播早稻模拟时,需根据多年观测数据,对相应水稻播种期和品种进行模型参数的校准,以提高ORYZA_V3水稻模型适宜性。

关键词： ORYZA_V3水稻模型直播早稻模拟适宜性江西省

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江西省早稻高温热害灾损评估模型

中国农业大学学报 2021年第2期26卷 32-39页

作者：田俊杨军姚俊萌蔡哲段里成张坤江西省气象科学研究所南昌330096 江西省农业气象中心南昌330096

针对江西省早稻高温热害灾损缺乏定量化评估技术的问题,采用主成分回归方法,对江西省早稻高温热害灾损评估模型进行研究和验证。结果表明:江西省早稻高温热害过程可分为相对高温胁迫和混合高温胁迫2类;在高温热害的影响因子中,热害积温... 详细信息

针对江西省早稻高温热害灾损缺乏定量化评估技术的问题,采用主成分回归方法,对江西省早稻高温热害灾损评估模型进行研究和验证。结果表明:江西省早稻高温热害过程可分为相对高温胁迫和混合高温胁迫2类;在高温热害的影响因子中,热害积温、最高气温、热害日数对水稻热害具有同等重要的作用,单个或多个因子明显偏高亦可加重热害。本研究建立的早稻高温热害灾损评估模型验证结果表明:验证样本实际产量与模拟产量的平均相对误差为2.4%;分期播种试验期间,遭遇高温热害影响3个播期实际减产率与模型评估灾损率分别相差2.4%、0.7%、3.6%。研究表明模型模拟的结果比较客观,可利用该模型对高温热害年的早稻灾损率进行模拟和预测。

关键词：早稻高温热害灾损评估模型主成分回归江西省

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宁德市茶树种植的气象指标和种植区划研究

浙江农业科学 2016年第4期57卷 495-499页

作者：舒婷姚俊萌王超萍乡市气象局江西萍乡337000 宁德市气象局福建宁德352000 江西省气象灾害应急预警中心江西南昌330046

利用福建省宁德市近40 a的气象资料,根据不同品种茶树生长所需的气象条件,筛选出年平均降水量、年平均气温、≥10℃积温和多年极端最低气温4个关键气象因子作为宁德茶树种植的气象指标,并基于GIS平台应用加权求和法对宁德茶树种植进行... 详细信息

利用福建省宁德市近40 a的气象资料,根据不同品种茶树生长所需的气象条件,筛选出年平均降水量、年平均气温、≥10℃积温和多年极端最低气温4个关键气象因子作为宁德茶树种植的气象指标,并基于GIS平台应用加权求和法对宁德茶树种植进行气候区划。结果表明,对于中、小叶种茶树来说,东部沿海一带为最适宜茶树种植区;中部以及南部山谷为适宜种植区;西部山区为次适宜区。对于大叶种茶树,仅东南沿海一小部分区域为最适宜区;中部沿海及河谷一带为适宜区;其余地区均为次适宜种植区。

关键词：宁德市茶树气象指标种植区划

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常用农业气候指标计算软件的研制

中国农业气象 2012年第4期33卷 595-602页

作者：姚俊萌冯利平黄文霖余卫东王靖中国农业大学资源与环境学院系统模拟与软件技术实验室北京100193 江西省气象科学研究所南昌330046 河南省气象科学研究所郑州450003

农业气候指标是反映气象条件对农业生产影响的特征量,具有广泛的实用性,这些指标种类多且计算较繁琐,为实现农业气候指标计算的高效性和便捷性,满足现代气象业务和科研的需求,基于农业气象学、中国气象局行业标准和统计学原理,选取37个... 详细信息

农业气候指标是反映气象条件对农业生产影响的特征量,具有广泛的实用性,这些指标种类多且计算较繁琐,为实现农业气候指标计算的高效性和便捷性,满足现代气象业务和科研的需求,基于农业气象学、中国气象局行业标准和统计学原理,选取37个常用农业气候指标,根据软件工程原理,采用Visual BASIC 2008语言编程,研制开发了常用农业气候指标计算软件(CAIC)。其中,积温的计算除常规方法外,还提供基于日气温变化曲线的精细有效积温的计算方法。软件由数据库系统、用户交互界面、输入输出模块和指标计算模块4部分组成,计算指标包括18个气温指标、6个降水指标、7个日照指标和6个作物气候指标。软件测试和结果比较表明,CAIC软件兼具综合性和应用性,实用性好,具有方便智能、可批量操作、扩充性强以及计算方法多样等特点,是农业气象业务和相关科研工作中一个全面、实用而高效的工具。

关键词：农业气象气候资源指标数据库软件工具

江西省天气、气候特点及其影响评述（2016年1—3月）

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气象与减灾研究 2016年第2期39卷 I0001-I0002页

作者：孙素琴胡菊芳姚俊萌江西省气象台江西省气候中心江西省农业气象中心

重要天气过程概述1大雾过程2016年1—3月，江西省区域性大雾日数共计18d，其中3月为7d，较历史同期略偏多（表1）。1月4—5日、1月28—29日、2月27—28日、3月6—7日、17—19日、30—31日出现连续性大雾天气过程。

关键词：天气过程江西省气候特点大雾区域性连续性日数

江西“江西微农”做农户的信息库与智慧屋 005

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