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基于MODIS NDVI的冬小麦收获指数遥感提取

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江苏农业科学 2022年第13期50卷 219-225页

作者：刘剑锋方鹏陈琳张喜旺黄河水利职业技术学院河南开封475004 河南大学黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室河南开封475004

为研究利用遥感技术反演冬小麦收获指数,以河北省馆陶县为例,使用2016年、2017年、2018年连续3年冬小麦生长期内的MODIS NDVI时间序列数据,并基于农学观点和冬小麦生理机制,提出了一种构建收获指数(HI)相关参数的新模型HI_(MEAN),并与... 详细信息

为研究利用遥感技术反演冬小麦收获指数,以河北省馆陶县为例,使用2016年、2017年、2018年连续3年冬小麦生长期内的MODIS NDVI时间序列数据,并基于农学观点和冬小麦生理机制,提出了一种构建收获指数(HI)相关参数的新模型HI_(MEAN),并与已有相关模型HI_(ndvi)和HI_(ndvi_SUM)进行比较,最后建立了收获指数的预测模型。结果表明,与收获指数参数模型HI_(ndvi)和HI_(ndvi_SUM)相比,模型HI_(MEAN)的精度最高。进一步反演了2018年河北省馆陶县的冬小麦收获指数,与实测冬小麦收获指数对比,其r^(2)为0.6329,说明收获指数参数模型HI_(MEAN)在反演冬小麦收获指数时,理论基础更加合理,同时也具有最高的精度。同时,收获指数参数模型HI_(MEAN)构建也为后续的以及其他作物收获指数提取研究提供了一种可行的思路。

关键词：冬小麦收获指数时间序列 MODIS NDVI 遥感提取 HI_(MEAN)

Evaluation of modis-Landsat and AVHRR-Landsat ndvi data fusion using a single pair base reference image:a case study in a tropical upstream catchment on Java,Indonesia

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International Journal of Digital Earth 2022年第1期15卷 164-197页

作者： Andry Rustanto Martijn J.Booij Department of Water Engineering and Management Faculty of Engineering TechnologyUniversity of TwenteEnschedethe Netherlands Department of Geography Universitas IndonesiaDepokIndonesia

Image blending is one of the alternative methods to fill temporal gaps in the monitoring of historical vegetation properties using continuous ndvi derived from Landsat 5 TM/7 ETM+and 8 OLI images.Frequent cloud occurrence in the tropical upstream catchment limits the use of image blending methods that allow to employment of a single pair base reference.This study aims to evaluate two image blending methods with nine input data configurations to select the most applicable one.Scatter plots and statistical indices such as ME,RMSE,model efficiency and structure similarity showed FSDAF outperforms STARFM in generating both synthetic Landsat 8 OLI ndvi and Landsat 5 TM/7 ETM+ndvi when employing unsupervised and supervised classification images,respectively,where both were applied along with MODIS NDVI 250 m v.005.When generating synthetic Landsat 5 TM/7 ETM+ndvi using AVHRR ndvi,both algorithms performed similarly.However,when considering the temporal over spatial variance ratio between base reference and predictor images,both algorithms performed almost similar when the value close to minimum.This study shows that selection of image blending algorithm with use single pair base reference image should consider input data configuration and temporal over spatial variance ratio.

关键词： Image blending Landsat ndvi MODIS NDVI AVHRR ndvi tropical upstream catchment

基于modis-ndvi数据的大区域森林病虫害理赔指数构建及应用

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林业资源管理 2017年第6期 149-152+158页

作者：孙福洋王建和付伟李晓松东北林业大学林学院中国科学院遥感与数字地球研究所

大区域森林病虫害险发展理赔是森林保险面临的紧迫难题。以内蒙古东部森林为试验区,基于时间序列modis-ndvi数据、地面调查数据,构建了以旗县为单位的大区域森林病虫害理赔指数,并针对2016年内蒙古东部森林病虫害理赔进行了应用。结果表... 详细信息

大区域森林病虫害险发展理赔是森林保险面临的紧迫难题。以内蒙古东部森林为试验区,基于时间序列modis-ndvi数据、地面调查数据,构建了以旗县为单位的大区域森林病虫害理赔指数,并针对2016年内蒙古东部森林病虫害理赔进行了应用。结果表明,采用理赔指数具有计算简单、覆盖范围广、时空连续的优点,可对重度受灾及针叶林的中度受灾情况进行有效监测,进而能够为森林病虫害灾害的理赔工作提供参考与支持。

关键词： MODIS NDVI 森林病虫害理赔指数

基于MODIS NDVI的和田地区植被覆盖度动态监测研究

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基于MODIS NDVI的和田地区植被覆盖度动态监测研究

作者：努尔麦麦提·如孜新疆师范大学

学位级别：硕士

植被覆盖度是反映植物生长状况的重要参数,对研究地表环境变化提供了重要参考。在全球气候变暖的背景下,植被覆盖度作为指示气候变化的关键因子,在生态系统评价、土地退化与大气污染监测等研究领域被广泛应用。植被覆盖度的变化是自然... 详细信息

植被覆盖度是反映植物生长状况的重要参数,对研究地表环境变化提供了重要参考。在全球气候变暖的背景下,植被覆盖度作为指示气候变化的关键因子,在生态系统评价、土地退化与大气污染监测等研究领域被广泛应用。植被覆盖度的变化是自然因素与人文因素共同作用的结果。开展植被覆盖度的动态变化遥感监测研究,已成为全球性的重要研究课题,对解决区域生态环境问题,维持荒漠绿洲区的生态系统稳定和社会经济的可持续发展具有重要意义。本研究基于遥感和地理空间信息技术,采用2000-2018年以来的MODIS NDVI产品数据并结合多种数据源,通过植被覆盖度的估算反演,对和田地区近19年来植被覆盖度的时空变化规律进行定量分析,深入探讨影响植被覆盖度的自然因素和人文因素,主要研究结论包含以下几个方面:(1)2000-2018年来和田地区ndvi季节与年际变化均呈现出人工平原绿洲和昆仑山山前洪积平原ndvi处于较高水平,且存在稳定增长趋势,而位于塔克拉玛干沙漠和昆仑山区的ndvi处于极低水平,且呈微弱的降低趋势,夏季ndvi明显高于春秋两季。在空间分布上呈现出明显的空间异质性,平原绿洲区和山区的ndvi空间差异尤为明显。近19年来ndvi变化趋势在-0.02～0.04之间,呈增加趋势的面积占全区2.29%;昆仑山区和塔克拉玛干沙漠地带的ndvi呈微弱的减少趋势,可占研究区总面积的86.26%;基本不变的区域占11.56%。总体来看,ndvi在人工平原绿洲和昆仑山山前洪积平原呈明显的增加趋势,而在昆仑山山区和塔克拉玛干沙漠地带则表现出微弱的下降趋势。(2)近19年来和田地区植被覆盖度未发生明显变化的面积约为19.68×10km,占研究区总面积的79.42%。植被覆盖发生轻度退化和轻度改善的区域面积分别为2.24×10km和2.35×10km,分别占研究区总面积的9.04%和9.47%。明显退化和明显改善的区域占有较低的比重。分析认为2000-2018年以来,和田地区的植被覆盖度呈现出明显的轻度退化和轻度改善,且轻度改善区主要位于人工平原绿洲区和昆仑山的洪积平原,轻度退化主要发生在塔克拉玛干沙漠与昆仑山中山地带,明显退化区主要位于高海拔的昆仑山区,植被覆盖度发生明显改善的区域集中在有人类活动的平原绿洲。总体上呈现出在绿洲生态系统较为稳定,荒漠生态系统较为脆弱的态势。(3)2000-2018年间,研究区植被覆盖度总体呈增加趋势,且增加区域面积占区域总面积的12.88%,主要集中在平原绿洲区以及山区与平原交汇区。由于受人类活动干扰少,在气候变化的影响下,和田地区北部的塔克拉玛干沙漠和南部的昆仑山区,植被覆盖度呈现出较为明显的下降趋势,变化面积占研究区总面积的0.38%。分析认为,人类活动和气候因素对和田地区植被覆盖度的影响十分明显,表现为平原绿洲区主要受人类活动影响,山区则主要由气候条件影响。(4)2000-2018年以来,受气温和降水量以及地形因子的影响,和田地区植被覆盖度整体水平较低,高植被覆盖区主要位于水热条件较好的平原绿洲区以及昆仑山洪积平原,中、低植被覆盖度主要分布在荒漠-绿洲过渡带上,无植被覆盖区主要集中于降水稀少、蒸发旺盛的塔克拉玛干沙漠和温度极低的昆仑山高山地带。在低海拔区域,海拔高度与植被覆盖呈显著正相关,高海拔区则呈相反趋势。北坡和东北坡的植被覆盖度整体高于南坡和西南坡。土地利用方式和人口经济等人文因素对绿洲区植被覆盖度的影响十分显著,而在无人类活动区,植被覆盖度的动态变化主要受气候因素影响。

关键词： MODIS NDVI 植被覆盖度时空变化特征模拟预测影响因素和田地区

基于MODIS NDVI与植被降水利用率的山西省土地退化遥感监测分析

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基于MODIS NDVI与植被降水利用率的山西省土地退化遥感监测分析

作者：宋侨侨山西农业大学

学位级别：硕士

社会经济在不断地发展,同时也引起了诸多的环境问题,土地退化成为当前影响世界生态的众多环境问题之一。山西省是我国土地退化现象较为严重的地区之一,本文对山西省土地退化的现象和趋势进行分析,以期对山西省土地资源的保护及土地退化... 详细信息

社会经济在不断地发展,同时也引起了诸多的环境问题,土地退化成为当前影响世界生态的众多环境问题之一。山西省是我国土地退化现象较为严重的地区之一,本文对山西省土地退化的现象和趋势进行分析,以期对山西省土地资源的保护及土地退化的防治、山西省的生态建设提供参考。本研究利用MODIS NDVI数据,气象数据通过空间趋势分析的方法开展了土地退化趋势评价。文章尝试利用植被覆盖和植被降水利用率两个指标,基于不同行政单元与基于像元的分区统计对山西近15年的土地退化进行遥感监测。研究发现:(1)整体上,山西省东南部地区的植被覆盖较高,北部较干旱区和西部黄河沿岸地区的植被覆盖较低。2001-2015年期间,山西86.43%的区域植被覆盖呈增加的趋势,3.08%的区域植被呈退化的趋势,而且零星的分布在研究区的各个地区。(2)基于行政单元和基于像元分区统计两种方法分析植被覆盖的变化情况,结果表明基于行政单元的分区减弱了植被退化的变化趋势,而基于像元分区统计更能明确定位植被退化发生的区域,用于监测趋势变化效果更好。(3)整体上,山西省东南部地区的植被降水利用率较高,北部较干旱区和西部黄河沿岸地区,RUE值较低,这与植被覆盖的分布基本一致。而山西省近15年来有一半以上的RUE值基本保持不变,植被生产力得到改善的区域面积占研究区总面积的48.16%,只有少数地区有退化的现象,仅占研究区总面积的1.17%。(4)基于RUE指标监测山西省土地退化的趋势,多年平均RUE在一定程度上可以反映出山西省生态系统长期的植被生产力,但是基于像元尺度对RUE进行空间转移分析方法的结果存在不合理性,与实际情况不相符,因此对于RUE指标还需要进一步的研究和讨论。(5)以岔口小流域为验证区域,基于像元对其进行植被覆盖类型的空间转移分析,结果表明,在研究时段内,植被覆盖在不断的增加,其变化的区域与土地利用类型的转变和实地调研结果具有一致性,说明了基于该方法对山西省土地退化进行监测具有一定的可靠性。

关键词：土地退化 MODIS NDVI 植被降水利用率(RUE) 山西省

基于MODIS NDVI数据的辽宁省春玉米物候期提取研究

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基于MODIS NDVI数据的辽宁省春玉米物候期提取研究

作者：宫诏健沈阳农业大学

学位级别：硕士

玉米是辽宁省最主要的粮食作物,准确获取玉米关键物候信息有助于提高田间精细化管理水平,对监测玉米季节性变化和确保粮食安全等都具有重要意义。通过遥感手段获取春玉米物候信息具有覆盖范围广、监测时间长、获取频率高等优势,其提取... 详细信息

玉米是辽宁省最主要的粮食作物,准确获取玉米关键物候信息有助于提高田间精细化管理水平,对监测玉米季节性变化和确保粮食安全等都具有重要意义。通过遥感手段获取春玉米物候信息具有覆盖范围广、监测时间长、获取频率高等优势,其提取途径主要是基于植被指数时序曲线进行的。modis数据有较好的光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率,是遥感提取春玉米物候信息的理想数据源。本研究基于2007年、2008年和2009年的MODIS NDVI数据,利用非对称高斯函数(AG)、双逻辑斯蒂克调和函数(DL)和赛维迪克·格雷(S-G)三种拟合方法重构春玉米ndvi时序曲线。以时序重构曲线与原曲线的均方根误差(RMSE)评价各重构法的保真能力,以重构曲线的拟合度(R2)评价各重构法的平滑能力,提出并使用均权重综合评价指标评价各重构法的综合性能。提出以动态振幅阈值法取代动态阈值法,并采用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法提取辽宁省春玉米关键物候期(出苗期、拔节期、抽雄期、成熟期),最后使用辽宁省12个农业气象站的地面物候观测数据对提取结果加以检验。得到以下主要研究结论:第一,非对称高斯函数拟合法的保真能力和综合性能都好于其他两种方法,其重构曲线与原曲线各年平均RMSE分别为0.035、0.050和0.041,优于DL和S-G重构法的保真性能,其均权重综合评价指标数值为2.11,优于DL法的1.89和S-G法的2.00;赛维迪克·格雷滤波法的平滑能力好于其他两种方法,其各年平均R2均约为0.99。第二,基于AG重构法的各关键物候期平均提取效果最好,其三年提取结果与实际观测值的平均绝对误差(MAE)均小于5d、RMSE均小于4d,且对于拔节期、抽雄期和成熟期的提取效果也都好于其他两种重构方法的提取效果;基于S-G重构法出苗期的提取结果最好,其各年提取出苗期与观测值的RMSE分别为4.1d、4.0d、2.9d。第三,对春玉米出苗期提取而言,动态振幅阈值法优于前人所用的动态阈值法,能够有效地纠正异常低值点,使提取结果更接近春玉米实际的出苗日期。第四,辽宁省春玉米各关键物候期整体上呈现出由南向北逐渐推迟的趋势,即随着纬度的提高,春玉米生育期逐渐延迟;沿海种植区域的春玉米生育期相对较短;辽宁北部地区和东部山区有晚播和晚收的现象。

关键词：辽宁省春玉米物候期 MODIS NDVI

基于MODIS NDVI的陕西省植被覆盖变化研究

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基于MODIS NDVI的陕西省植被覆盖变化研究

作者：赵娟西安科技大学

学位级别：硕士

本文以陕西省为研究对象，选用2000-2011年的modis/ndvi影像与气象数据、DEM数据，采用时序重建、最大值合成、差值法等方法，分析陕西省近12年植被覆盖时空变化及其对气温、降水响应，得出以下结论： (1)2000-2011年，陕西省植被覆盖... 详细信息

本文以陕西省为研究对象，选用2000-2011年的modis/ndvi影像与气象数据、DEM数据，采用时序重建、最大值合成、差值法等方法，分析陕西省近12年植被覆盖时空变化及其对气温、降水响应，得出以下结论： (1)2000-2011年，陕西省植被覆盖范围明显增加，且植被覆盖具有明显的地域特征。植被ndvi整体分布特点表现为秦巴山地区>关中平原区>陕北黄土高原区。全省植被覆盖呈逐年上升趋势，其线性增加率为0.0081/a，其中陕北黄土高原区增加最为明显，关中平原区次之，秦巴山地区变化最小。 (2)陕西省植被覆盖时间变化特征表现为：2000-2002年，陕北高原区ndvi值整体明显增加，且低覆盖度地区面积减小;关中平原地区植被指数有所下降;秦巴山地区变化不大。2002-2004年，关中平原地区覆盖度有所增加;秦巴山地中部植被指数也有所增加。2004-2011主要是陕北定边县部分区域发生明显变化，其他区域变化不大。 (3)2000-2011年，陕西省ndvi增加面积为78741.14km，占研究区面积的38.27%。增加区域主要分布在陕北高原区的吴起县、志丹县、子长县、延长县、清涧县、绥德县、宜川县、澄城县北部、合阳县南部、蒲城县中部及彬县北部。 (4)ndvi随高程的变化发生变化。关中平原区高程1500m地区，植被覆盖表现为轻微减少。陕北黄土高原区500m≤高程≤1250m地区，植被覆盖明显增加。高海拔地区ndvi变化幅度较小，比较稳定，低海拔地区变化较大。另外，坡度、坡向与ndvi分布的相关性也较大。 (5)自然环境(气温、降水)和人类活动(人口增加)是影响ndvi的重要因素，与ndvi的相关性较明显。但在陕西省不同区域，自然环境和人类活动对ndvi分布的影响作用存在差异。

关键词： MODIS NDVI 植被覆盖陕西省

基于MODIS NDVI的植被长势监测研究

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青海农林科技 2020年第4期 102-104页

作者：吕陆鹏青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海省自然地理与环境过程重点实验室青海西宁810008

遥感技术是农作物种植面积监测的一种快速、经济和准确的新技术。本次研究以我国西北部区域为研究区,利用MODIS NDVI数据,对该区域的草场植被长势进行监测。结果表明:a)植被的ndvi值呈季节性变化规律,研究区东南地区植被长势良好,而西... 详细信息

遥感技术是农作物种植面积监测的一种快速、经济和准确的新技术。本次研究以我国西北部区域为研究区,利用MODIS NDVI数据,对该区域的草场植被长势进行监测。结果表明:a)植被的ndvi值呈季节性变化规律,研究区东南地区植被长势良好,而西北地区植被长势不佳;b)modis地表反射率数据(MOD13Q1)对西北地区的植被生长动态监测得到了很好的验证,可见,用时间序列的ndvi值监测植被长势是可行的;c)根据MODIS NDVI数据反映的该地区植被覆盖情况,相关部门应当因地制宜,做好防护措施,防止牧民过度放牧,使该地的生态脆弱性不被破坏。

关键词： MODIS NDVI 植被长势像元

基于MODIS NDVI数据的辽宁省玉米种植面积提取研究

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江西农业学报 2020年第9期32卷 119-126页

作者：宫诏健田景仁陈杰朱明宇宋文锦朱红黄荟羽张运芝王莹贺鑫刘志邦辽宁省营口经济技术开发区气象局辽宁营口115007 辽宁省庄河市气象局辽宁庄河116400 辽宁省气象装备保障中心辽宁沈阳110166 辽宁省辽阳县气象局辽宁辽阳111200 辽宁省营口市气象局辽宁营口115007

基于2017年modis归一化植被指数(ndvi)数据,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波方法和非对称高斯(AG)拟合方法重构辽宁省春玉米种植面积的ndvi时序曲线,使用4次拟合法平滑重构曲线,采用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法提取了辽宁省春玉米的... 详细信息

基于2017年modis归一化植被指数(ndvi)数据,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波方法和非对称高斯(AG)拟合方法重构辽宁省春玉米种植面积的ndvi时序曲线,使用4次拟合法平滑重构曲线,采用动态振幅阈值法、拐点法和最大值法提取了辽宁省春玉米的关键物候期(出苗期、拔节期、抽雄期),并联合决策树分类法估测了辽宁省春玉米的种植面积。结果表明:基于S-G重构法的MODIS NDVI时序曲线的综合性能更优,其重构曲线与原曲线间的平均均方根误差(RMSE)为0.196,平均平滑拟合度(R 2)为0.983;对春玉米出苗期和抽雄期的提取效果而言,基于S-G重构法的提取结果更优,平均误差分别为3.9和2.6 d;对春玉米拔节期而言,基于S-G重构法和AG重构法的提取效果相当,平均误差分别为2.9和2.8 d;基于S-G重构曲线提取的春玉米种植面积的精度为94.35%,优于基于AG重构曲线提取的精度89.29%。

关键词：辽宁省春玉米种植面积提取 MODIS NDVI