中国农业信息杂志 部级期刊

中国农业信息 2018年第03期杂志 文档列表

应用Morlet评估不同生育时期干旱对小麦单产的影响1-13

摘要：【目的】干旱是关中平原主要的农业灾害之一,分析关中平原作物不同生育时期干旱的演变规律及其对产量的影响程度可为抗旱减灾及作物稳产提供参考依据。【方法】基于关中平原2008—2013年的小麦单产数据和条件植被温度指数（VTCI）的干旱监测结果,采用小波功率谱和交叉小波功率谱作为特征时间尺度的度量指标,确定冬小麦各生育时期干旱对单产的影响程度,并构建小麦主要生育期的加权VTCI与单产间的线性回归模型。【结果】冬小麦单产与主要生育期VTCI的共振周期与各生育时期VTCI的主振荡周期类似;基于共振周期和主振荡周期确定的特征时间尺度,通过小波互相关度赋予的权重均能够反映冬小麦各生育时期干旱对其单产影响的相对重要程度,得到的加权VTCI与单产间的线性回归方程均达到极显著水平,对应单产模型的估测单产与实测单产的均方根误差分别为328.3 kg·hm~（-2）和344.8 kg·hm~（-2）。【结论】小波功率谱可用于分析作物不同生育时期干旱对其产量的影响,且拔节期干旱对小麦产量的影响最大,抽穗—灌浆期次之,乳熟期和返青期依次递减。

多源遥感数据支撑的耕地质量监测与评价14-22

摘要：【目的】耕地质量监测与评价可为土地整治、占补平衡、新增耕地质量评估和基本农田管护提供科学依据,多源遥感为实现长时序大范围的耕地质量监管提供了数据基础和技术支撑。【方法】文章从耕地质量的定义出发,研究了基于遥感技术耕地质量监测与评价的两种策略：（1）从地学特征、土壤特性、环境状况、建设水平和生物多样性等5个维度表达耕地质量的科学内涵,构建以多源遥感数据为基础的耕地质量监测与评价指标体系,并梳理利用遥感技术获取各关键指标因素的方法;（2）从系统思维的角度,利用长时间序列遥感数据监测作物长势间接反映耕地质量综合状况。【结果】以多源遥感支撑的耕地质量监测与评价体系可实现耕地质量信息的实时、大范围获取,对耕地质量监测与评价工作具有重要意义;遥感技术支撑的耕地质量监测与评价,逐渐向更高精度、更多样化和更融合的方向发展。【结论】该研究结果可为耕地质量的实时大范围监管和耕地资源的“三位一体”管护提供参考。

甘蔗灾害监测研究进展及展望23-40

摘要：【目的】甘蔗是我国生产食糖的主要原料,广泛种植于我国南方地区,自然灾害对甘蔗生产造成严重影响。甘蔗灾害监测是精准糖业的重要研究内容。常规的地面调查方法无法满足及时、快速获取甘蔗灾情信息的现实需求,遥感技术具有客观、动态及大面积同步观测等优势,是开展甘蔗灾害监测的有力技术手段,但国内对甘蔗灾害监测还缺乏较为系统的归纳总结。文章通过对甘蔗气象灾害、生物灾害及环境灾害的监测等相关研究进行系统论述,探讨开展甘蔗多种灾害遥感监测的未来可能研究方向。【方法】文章采用文献综述法,系统分析了国内外有关甘蔗气象灾害、生物灾害及环境污染灾害监测的研究现状及存在问题,针对每种灾害特点结合当前遥感技术发展趋势指出了甘蔗灾害监测未来研究方向。【结果】现有甘蔗灾害监测研究主要集中在旱灾、低温冻害及病虫害监测,甘蔗旱灾、低温冻害及病虫害的成灾机理仍十分薄弱,甘蔗灾害遥感监测机理模型研究不足,利用遥感技术开展甘蔗重金属污染监测、甘蔗盐胁迫监测也尚未展开。【结论】未来需要加强气象观测、地面观测、作物生长模型及遥感信息等多源数据耦合,发展“星、云、机、站”的灾害立体防控体系,建立针对各种灾害的遥感监测预警机理模型,提高甘蔗防灾减灾的信息化监测与应对能力,促进甘蔗生产向智能化、智慧化的高端方向发展。

粮食生产系统适应气候变化研究态势分析41-53

摘要：【目的】利用文献计量方法,对粮食生产系统适应气候变化研究领域1995—2016年研究态势进行定量分析,并探究其发展趋势,为该领域未来研究提供参考。【方法】基于Web of Science数据库,利用Thomson Data Analyzer （TDA）分析工具,采用计量分析方法,分析了1995—2016年粮食生产系统适应气候变化研究领域的总体发展趋势、国际主要研究力量、研究热点及关联性。【结果】（1）1995—2016年,全球发文量呈现整体上升趋势,2012年之后处于较高发展水平。其中,美国在该领域发文量、平均引证指数等都远高于其他国家,位列第一。中国在2012年后发展速度较快,发文量及文献相对产出率跃居全球第二位,但平均引证指数与美国之间仍有较大的差距。（2）该领域排名前十的研究机构中,中国、美国各有3个,澳大利亚、法国、英国、荷兰各1个,其中最活跃的机构是中国科学院。（3）从研究机构间的合作关联性看,中国科学院与中国农业科学院之间的研究相似度最高达0.67,且中国国内研究机构之间的合作相似度远大于国际研究机构。（4）气候变化、农业及作物模型一直是研究的热点,近年来研究热点外延至作物物候、产量、土壤、生物碳及温室气体等研究方向。【结论】目前,美国在该领域具有较强的竞争力和创新性,中国虽然后期有较快发展,但竞争力和创新性有待提高。气候变化对粮食生产系统的影响分析是当前研究的热点,未来可进一步研究气候变化、品种、社会经济要素等对粮食生产系统的影响机理及其贡献份额,针对不同粮食生产区制定适应气候变化的应对体系,建立综合评价体系,确保粮食生产安全和可持续发展。

顾及空间自相关的农作物面积空间抽样研究进展54-62

摘要：【目的】对当前农作物面积空间抽样调查在空间自相关研究方面存在不足与发展趋势进行总结与展望。【方法】文章简要概括了空间自相关的科学内涵与研究方法,并根据其在不同领域的实践应用对空间自相关的基本特征进行了系统总结;通过对国内外专家学者研究进展的评述,指出目前考虑空间自相关的农作物面积空间抽样调查方法仅从抽样精度、抽样费用、抽样单元设计和分层效率方面对空间抽样效率进行评价,并未考虑农作物面积单元间空间自相关性的存在会对其空间抽样造成影响的发展现状。【结果 /结论】国内外学者在抽样单元间空间自相关性的理论研究与综合应用方面做了大量的研究,但涉及空间自相关性对农作物面积空间抽样效率影响方面的研究则鲜有报道,缺乏空间自相关性对农业资源空间抽样效率影响的定量评价方法和指标,影响了农作物面积空间抽样方案的优化与实施。可进一步开展关于抽样单元空间自相关性对农作物抽样效率影响的定量研究,为进一步改善农作物空间抽样调查方法在不同地区应用适宜性评价和抽样效率提供理论依据。

近20年来江汉平原耕地种植强度的空间格局63-73

摘要：【目的】耕地是人类在长期农业生产活动下形成的一种重要资源,是人们赖以生存的基础和保障。目前,我国耕地资源总量不断减少,利用程度不高,集约化利用面临着严峻挑战。掌握耕地的种植强度及其分布特征,对于提高区域耕地资源的利用效率和优化农作物种植结构十分重要,同时也有利于缓解日益严峻的粮食安全问题。【方法】文章以江汉平原为研究区,利用2000—2017年MODIS植被指数产品数据MOD13Q1,通过定义双季种植强度、平均种植强度和总体种植强度等3个指标,分析了近20年间江汉平原耕地种植强度的分布特征,并运用SOM自组织神经网络分析法对3个指标进行非监督聚类分析,得到了江汉平原耕地种植强度的分区情况。【结果】江汉平原绝大部分地区具备良好的农业生产条件,农业活动强度高。传统的双季农作物种植分布区的耕地种植强度较高,传统的单季农作物种植分布区的耕地种植强度较低,种植频率与种植强度之间存在显著的相关关系。【结论】该文得到的耕地种植强度数据集,可以实现对耕地集约利用状况进行及时、精确的监测和评价,对于指导制定农业生产政策、保障国家粮食安全具有重要意义。

基于条件随机场的高光谱遥感影像农作物精细分类74-82

摘要：【目的】农作物精细分类对于农作物长势监测、产量预估、灾害评估、保障国家粮食安全具有重要意义。高光谱遥感影像具有丰富的光谱波段,能够探测到各类农作物之间细微差别,已逐渐成为分类的理想数据源。【方法】研究以由AVIRIS传感器收集的美国加利福尼亚州南部萨利纳斯山谷的农作物区域的高光谱数据为数据源,提出了一种基于条件随机场的高光谱遥感农作物精细分类方法,利用SVM分类器计算各类地物的概率,并定义为条件随机场的一元势函数以融合空间特征信息;将空间平滑项和局部类别标签成本项加入到二元势函数中,以考虑空间背景信息,并保留各类别中的详细信息。最后与传统的最小距离法和SVM算法进行比较。【结果】文章提出的方法较最小距离分类法、SVM传统方法相比,整体精度分别提高了16%和2%,除了C15类（葡萄园3）精度为72.32%与74.11%外,各类地物精度均在94%以上,各种“椒盐”噪声与分类混淆现象得到了改善。【结论】实验结果表明,该方法在农作物精细分类应用中具有较大优势。

基于OpenStreetMap数据的农田地理信息提取83-91

摘要：【目的】农田地理信息（位置、面积、空间分布等）能够直观反映一个地区的农业现状,对政府部门制定农业政策和经济计划具有重要的参考价值。该研究利用自发地理信息（Volunteered Geographic Information,VGI）数据提取农田地理信息,以降低农业信息获取成本。【方法】VGI通过用户在线协作的方式,以普通手持GPS终端、开放获取的高分辨率遥感影像以及个人空间认知的地理知识为基础,实现地理信息的创建、编辑、管理和维护。文章以VGI中生成和上传方式较为简单、数据体量较大的历史OpenStreetMap（OSM）数据为基础。针对街区面积、道路线密度等进行阈值设定,从而提取农田地理信息;其次,将基于OSM数据提取的农田耕地面积与联合无人机和RapidEye影像数据提取的研究区耕地面积进行比对,确定最佳阈值;最后,基于最佳阈值提取的农田地理信息与OSM自身包含的农田地理信息叠加整合,得到基于OSM数据提取的农田地理信息。【结果】针对街区面积,道路密度等各种影响因子进行阈值设定,可提高农田面积的提取精度,以无人机结合遥感影像提取的耕地面积信息为参考,利用OSM数据提取的农田信息精度较高（误差低于15%）。【结论】该研究能够实现各种区域尺度的农田地理信息快速提取,可为农田面积动态变化监测和农业生产管理提供数据支撑。

青海省草畜平衡遥感监测评估研究92-104

摘要：【目的】草原畜牧业是青海省重要的支柱产业之一,草畜平衡是草原可持续利用和畜牧业高效生产的前提。利用遥感信息与地面调查数据探讨草畜平衡监测评估方法,为青海省草原资源合理化利用和保护、畜牧业乃至区域经济的健康可持续发展提供技术支撑。【方法】通过建立地面调查可食产草量与NDVI数据间定量关系模型,结合干鲜草折算系数和放牧利用率对不同类型天然草地产草量进行反演;再基于各类牲畜养殖数量的入户调查资料和合理载畜量有关标准,对2017年青海省草畜平衡进行定量评估。【结果】青海省不同草地类型产草量与NDVI呈显著指数函数关系;草地干草总产量为2 774.49万t,其中西宁市、海北州和黄南州干草单产最大,超过1 000 kg/hm~2,西北部荒漠草原区单产最小,在300 kg/hm~2以下;人工草地产草量为补饲来源最主要部分,达1 548.22万t,青稞饲料次之,为917.19万t,再次为秸秆补饲量775.93万t,粮食补饲量最少,为418.91万t。【结论】2017年青海省牧区县合理载畜量为3 378万羊单位,实际载畜量为3 748万羊单位,载畜平衡指标为11%,总体处于临界超载状态,其中东部和南部地区超载状态严重,西部地区载畜不足,中部地区载畜平衡;半牧区合理载畜量为212万羊单位,实际载畜量为283万羊单位,载畜平衡指标为33%,严重超载。

光谱分析技术在水果品质与安全检测中的应用105-112

摘要：【目的】对可见光/近红外光谱和拉曼光谱应用于我国水果品质与安全检测领域近年来的研究成果进行总结,并展望其未来发展方向。【方法】文章在纵向梳理基于光谱分析技术检测水果品质与安全研究文献的基础上,深入分析了可见光/近红外光谱和拉曼光谱在我国水果品质（包括内部糖、酸、可溶性固形物、维生素C含量、内部霉变、坚实度及外部缺陷、损伤检测）与安全（农药残留）检测中的研究状况及存在的问题。【结果】在我国,可见光/近红外光谱技术广泛应用于水果各品质指标检测研究,并取得了大量研究成果。拉曼光谱技术在我国水果品质分析领域获得成功应用较少,但在水果农药残留量检测方面比可见光/近红外光谱分析技术更具优势。【结论】可见光/近红外光谱和拉曼光谱在水果品质与安全检测方面应用广泛,但存在较多问题。同时检测指标多、通用性强的便捷式检测系统和痕量检测是未来光谱分析技术在水果质量检测与分级方面的发展方向。

河南省信息进村入户综合服务平台应用效果研究113-122

摘要：【目的】对河南省的信息进村入户综合服务平台进行应用效果评价分析。【方法】通过对河南省18个地市、105个县区的用户进行问卷调研,对平台的应用效果进行定量分析。文章从信息质量、平台质量、服务质量、平台安全性、平台柔性5个维度,构建科学、系统、定性定量、具备可行性和可比性的河南省信息进村入户综合服务平台满意度评价指标体系。【结果】通过对平台应用效果满意度分析,综合服务平台信息有效性达60.1%、全面性达59.6%、专业性达58.4%、及时性达60%;平台辨识度达58.1%,反应速度达52.7%,说明综合服务平台的信息质量、服务质量、平台柔性满足用户要求,同时发现平台存在信息提供准确程度不高、内容丰富程度不高、友好程度不高等问题,并针对相关问题提出改进措施。【结论】河南信息进村入户综合服务平台整体能满足用户需求,但在内容丰富度、界面友好性上仍需进一步研究。