中国农业信息杂志 部级期刊

中国农业信息 2019年第02期杂志 文档列表

中国农业信息杂志农业遥感

农作物长势遥感监测需求、系统框架及业务应用1-10

摘要：【目的】农作物长势是农业生产管理的重要依据,也是农情遥感监测业务的重要组成部分。【方法】在当前农作物长势遥感监测研究及业务状况扼要回顾基础上,文章从农作物长势遥感监测需求、系统框架等方面进行了系统总结,并以全球冬小麦长势遥感监测应用为例进行了说明。【结果】农作物长势遥感监测需求可以归纳为服务对象、作物类型、空间范围、地面尺度、监测周期等5个方面,系统框架至少包括数据层、方法层、结果层和服务层4个层次。【结论】针对农作物长势遥感监测技术研究及业务应用的现状,研究提出了以下3个观点:(1)农作物长势遥感监测业务方案是成熟的,但是关键技术研究有待加强;(2)农作物长势概念的深入解析,将有利提高长势遥感监测的业务化能力与精度;(3)针对全球、国家、省级以及县级尺度农作物长势遥感监测,采用不同空间分辨率遥感数据开展监测业务,是今后较长一个时期内农作物长势遥感监测的客观现状。上述研究结果给农作物长势遥感监测业务的建设提供了依据,也明确地指明了系统的服务目标。

基于浅层学习方法的石漠化休耕试点区作物分类11-17

摘要：【目的】应用浅层结构的机器学习分类器和高空间分辨率影像实现休耕区绿肥、粮食及经济作物快速准确分类。【方法】利用分辨率为5m的Rapid Eye影像,以云南省石林县部分休耕试点区为研究区,使用Softmax浅层机器学习分类器对研究区内绿肥作物、水稻、玉米及烟草等4种典型作物进行遥感识别与空间信息提取,并以极大似然分类法为参照,通过地面样方数据验证该方法的精度。【结果】基于Softmax方法的4种典型作物分类的总体精度和Kappa系数分别为85.98%和0.8157,比极大似然分类高4.59%和0.0617;绿肥、水稻、烟草的生产者精度和用户精度均达到84%以上,玉米则低于75%,原因是绿肥、水稻、烟草3种作物种植较为集中,而玉米种植地块面积小且极为分散;绿肥与烟草错分问题较明显,影响因素为“同物异谱、异物同谱”。【结论】基于Softmax的浅层机器学习分类器提高了分类精度,文章研究结果可为使用浅层机器学习方法快速准确掌握休耕情况提供参考。

基于遥感数据对内蒙古陈旗草畜平衡的评价18-27

摘要：【目的】以内蒙古陈巴尔虎旗为对象,评价自实施草原生态保护补助奖励政策后,草畜平衡的效果,为后期继续实施草畜平衡政策提供政策依据,更好地促进草原生态系统良性循环,实现草原畜牧业持续发展。【方法】利用2010—2018年陈旗的遥感数据、地面样方调查数据进行最优估算模型建立,反演地上生物量,并利用牧业统计数据计算草畜平衡状况。【结果】(1)建立幂函数能较好模拟产草量与其对应NDVI值的相关关系;(2)反演草原产草量表明,实施草原生态保护补助奖励机制政策后,草原植被平均产草量持续增加,2018年草原植被平均产草量1231.76kg/hm2,往年同期相比处于最高值;(3)内蒙古陈旗2010—2018年的平均草畜平衡指数8.11%,草畜平衡指数在逐年增大,从2010年的欠载6%增加大超载6.17%,2018年接近临界超载。【结论】建议内蒙古陈旗要严格控制牲畜数量,调整牲畜结构,增加牲畜良种率,加强草畜平衡监督管理,使草原生态环境总体逐渐转好,达到草畜良性循环。

基于PLS和组合预测方法的冬小麦收获指数高光谱估测28-38

摘要：【目的】通过遥感反演测量收获指数(HI),可节省时间和人力,但需要提高精度。通过权重最优组合算法改善收获指数估算精度,为基于多时相多光谱信息的HI遥感估算提供新方法参考。【方法】利用测定的冬小麦多个关键生育期的冠层光谱数据,对筛选的44种常用植被指数与实测收获指数进行相关性分析,挑选出每个育期中5种最优的典型植被指数;应用偏最小二乘(PLS)的方法建模,分别得到基于单个生育期光谱信息的HI遥感估测模型;借鉴组合预测原理,应用组合预测方法对全部单生育期的各HI光谱模型赋予最优权重,最终构建基于多生育期数据的HI光谱组合预测模型。【结果】(1)利用PLS后,单一生育期的建模结果较单一植被指数有所改进,但仍有待提高;(2)应用组合预测原理的HI组合预测模型,显著改善了HI的估测精度,R2达到0.55,较单生育期的建模预测,提升了13%。【结论】基于多生育期信息的组合预测方法,对各单一生育期HI预测模型赋予最优权重进行优化组合,实质间接利用了各生育期对作物HI形成的贡献,显著提高冬小麦收获指数的估测精度,是一种新颖的作物HI遥感估测方法。

不同水分处理下冬小麦叶片光谱特征及氮素垂直分布情况分析39-54

摘要：【目的】为了研究不同水分处理下冬小麦冠层叶片氮素的分布情况。【方法】文章以2014年北京市农林科学院试验田的冬小麦为研究对象,在野外观测实验的支持下,分析不同水分处理下冬小麦氮素垂直分布规律及冠层光谱变化规律,并对不同水分处理下冠层不同叶位光谱指数与叶片氮素进行相关性分析。【结果/结论】在挑旗期W2水分处理下叶片氮素含量最大,而W1、W3、W4、W5随着灌水量增加叶片氮素含量降低,在拔节期上2叶的氮素含量高于上1叶,而到了抽穗期和灌浆期随着叶位的升高氮素含量逐渐升高;对于拔节期未做水分处理时光谱反射率差异性表现为W2>W3>W4>W5>W1。除拔节期外其他生育期随灌水量增加冠层叶片光谱反射率降低;拔节期上1叶在W1、W2水分处理下氮素与光谱指数相关性达显著性水平,最大相关性为0.87,挑旗期上1叶、上3叶、上5叶氮素与光谱指数相关性达显著性水平,最大相关性为0.90,抽穗期上1叶、上2叶、上3叶、上4叶氮素与光谱指数达显著性水平,最大相关性为0.92,灌浆期、上2叶氮素与光谱指数相关性达显著性水平其最大相关性为0.96。

中国农业信息杂志智慧农业

双天线GNSS 精准平地控制系统试验55-61

摘要：【目的】利用双天线GNSS的精准平地系统可以达到提高土地平整度、提高肥料利用率和降低水土流失的目的,可以提高农作物产量、提高平地机在不同地形作业的精度和效率,减少农民的劳动强度。【方法】GNSS精准平地控制系统通过GNSS移动站接收到的GNSS差分站发送的差分信号确定平地铲的高程和姿态角,向控制器发送指令调节电磁换向阀的开闭,通过控制液压油管中流量和流向实现实时精准调节平地铲高程和姿态角的工作目标。【结果】1.平整作业后土地最大高差从平整前的0.245m高差缩减到0.139m,平整度显著提升;2.该试验平地铲最大姿态角为1°,即平地铲变化范围小,始终保持平稳;3.试验田平整后记录点到基准平面距离小于2.5cm的点占总试验田面积60%以上,平地效果良好。【结论】双天线GNSS精准平地控制系统定位精确可以达到厘米级、稳定性高、不受拖拉机行驶速度影响;液压系统响应快速,可以实现根据控制器信号精准调节平地铲高程和姿态角;系统整体设计合理,平地效果达到精准平地要求。

基于移动GIS的家庭农场精准施肥系统设计62-71

摘要：【目的】家庭农场是目前中国大力发展的新型农业生产主体,精准施肥是满足家庭农场现代化生产管理需求的重要研究方向和技术难点。研究智能手机和移动GIS技术有助于实时、准确地对农场的养分进行便捷管理。【方法】智能手机端APP结合Web端管理系统成为实现家庭农场精准施肥的主要技术手段。文章对样本点的土壤养分数据进行Kriging插值,进而利用养分平衡法施肥模型对整个地块的土壤数据进行分析,得到精准施肥矢量图并同步到Web端,最终指导变量施肥机进行变量精准施肥作业。【结果】(1)整个系统通过移动端对地块进行管理并获取数据,利用数据管理层同步数据并上传至服务端生成推荐施肥方案,并导出至移动端和变量施肥机;(2)系统在河南、河北和北京3个实验基地进行了初步试验,从信息采集、录入到养分管理、生成施肥方案等过程均验证了系统的实用性;(3)相对于传统施肥,利用系统的精准施肥方案施氮肥可平均节约纯氮约18kg/hm2。【结论】系统使用方式灵活、方便且对使用人员技术要求低,相对于传统管理模式,工作效率有显著提高。该系统的推广使用可降低化肥使用量,节约成本且可以减少环境压力,对促进农业信息化、现代化具有重要意义。

基于BP神经网络法的耕地质量定级评价——以襄阳市城区为例72-83

摘要：【目的】耕地质量定级评价工作是准确把握耕地效益水平,有效保护耕地和科学管理耕地的必要前提。【方法】以襄阳市城区耕地为研究对象,从自然要素、社会经济要素、区位因素3方面建立耕地质量评价体系,借助BP神经网络法,通过训练建立网络模型,并以仿真练习得出襄阳市城区耕地质量评价结果。【结果】(1)BP神经网络模型的精度达到0.93左右,建立的网络模型具有一定可行性和精确性;(2)襄阳市城区耕地质量总体水平良好,其中二级地和三级地最多,面积占比分别为33.56%和46.19%;耕地质量空间分布上呈现由东北向西南递减的趋势。【结论】借助BP神经网络的方法开展耕地质量评价具有一定的可行性和精确性,可为以后的耕地质量评价提供一定借鉴与参考。

中国农业信息杂志专题报道

“粮经饲”种植结构优化方法与对弈式操作策略84-97

摘要：【目的】优先推动“粮经饲”作物种植结构优化,促进农业供给侧结构性改革,可加快培育农业农村发展新动能,实现乡村振兴战略。【方法】关键在于查清种植业分区特色与种植现状,总结好当地专家和经营者经验与知识,充分挖掘农田作物适宜性潜力,科学预测市场供需与经济期望,采用多目标评估方法,开发对弈式智能化操作平台。【结果】推广应用基于种植业时空大数据的对弈式智能化软件平台,可产生区域种植结构优化方案,达到稳定粮食生产,提升经济作物效益以及尽可能多地扩大饲料作物种植面积,以支持或扩大养殖业,发展加工业和服务业,延伸农村产业链,实现乡镇振兴目标。【结论】多目标评价方法与对弈式智能化操作策略,适用于种植业结构优化或农业供给侧结构改革等多目标问题,平台运行过程中发挥决策者的主导作用,能够确保结构优化规划方案的科学性与可行性。

基于文献计量学的生物炭基肥领域发展态势分析98-109

摘要：【目的】明确当前生物炭基肥研究领域的研究热点和发展态势,促进农业可持续发展。【方法】基于中国知网数据库,采用文献计量学方法,根据发文量、资助项目、研究层次、学科领域、发文机构、研究人员、来源期刊和主题词等指标,对国内发表于2006—2018年关于生物炭基肥的文献进行数量和质量分析,探讨生物炭基肥的发展情况。【结果】与生物炭基肥研究相关的论文共有576篇,近8年来该领域发文量迅速增加,占统计年限(13年)总发文量的98.7%。沈阳农业大学、南京农业大学和西北农林科技大学是发文量最多的机构,韩晓日、金政辉和耿增超是发文量最多的作者,发表的文章主要是基础与应用基础研究,论文主要分布在农作物、农业资源与环境、化学工程和蔬菜等学科领域,研究主题主要是肥料产品及作物产量与品质效应。【结论】生物炭基肥研究呈稳步增长态势,新型产品研发及作物生产调控机制是未来主要研究内容,确定兼顾农学及环境效益的生物炭基肥产品及配套技术是未来研究的重点。

近30年南京市水域消长及其原因分析110-119

摘要：【目的】水作为重要的农业资源,在农作物种植、水产养殖等方面起着重要的作用,因此了解研究区域生态系统中自然环境因素和人类活动对水体变化的综合影响,能为同类地区合理利用地表水体资源提供借鉴。【方法】选取多年同期Landsat系列影像为主要信息源,依据水体信息遥感提取结果,采用空间变化强度指数和区域重心模型等,对南京市水体面积的时空变化特征进行分析,在此基础上,基于多因子回归分析法,结合高分辨率影像验证,对南京市不同时期的水域变化主要影响因素进行分析。【结果】1990—2018年,南京市的水域分布重心持续南移,水体面积总体上呈扩大发展态势,但在此期间,由于气候变化、城市用地扩张和水产养殖业发展等因素的影响,南京市水域面积表现出阶段性增减的波动特征,尤其是1994年因为降水严重偏少等引发的干旱,导致当年该市水域面积降到了近30年来最低水平;此后,包括溧水和高淳两县在内的南京市以南地区,由于水产养殖规模扩大,越来越多的农田被开挖成鱼塘,这是南京市水域分布重心不断向南移动的主要原因。

农业物联网技术在现代农业中的应用——以济南市为例120-126

摘要：【目的】推进农业物联网技术与现代农业生产深度融合,构建现代化农业生产、经营、管理体系,形成现代农业新业态和新格局。【方法】调研济南市农业物联网示范推广的发展思路和实际应用情况,找出促进农业物联网推广应用的办法。【结果】近年来济南市创新模式,引进并示范推广了多项农业物联网先进技术,应用涵盖了种植、养殖和农产品加工等领域,覆盖农业全产业链等多个环节,促进了济南市由传统农业向现代农业的发展。但是存在成本高、技术标准研究和制定滞后、产业体系不完善等瓶颈问题。【结论】突破济南市农业物联网发展存在的瓶颈问题,应通过加强顶层设计、探索农业物联网发展新模式、完善农业物联网产业体系以及推行标准先行策略促进农业物联网健康发展,促进现代农业向高效、精准、环保发展。

中国农业信息杂志默认

中国农学会农业信息分会-I0001

摘要：一、学会简介中国农学会农业信息分会是中国共产党领导下的农业信息科技工作者的学术性群众团体,工作上接受中国农学会的指导。农业信息分会团结和组织全国农业信息科技工作者,围绕现代农业和乡村振兴战略的现实需求,研讨农业信息理论、技术和方法,促进农业信息学科建设;搭建农业信息学科交流平台,开展农业信息学术交流和技术服务,培养农业信息专业人才;开发农业信息产业资源,推进农业农村信息化、现代化建设。

《中国农业信息》征稿启事-I0002

摘要：《中国农业信息》由中华人民共和国农业农村部主管,中国农学会农业信息分会、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所共同主办的农业信息科学领域的综合性科学技术期刊。国内外公开发行,国内统一连续出版物号:CN11-4922/S,国际标准连续出版物号:ISSN1672-0423。本刊为双月刊,16开本,每双月25号出版。