遥感技术支持下的柑橘黄龙病受灾风险评估

柑橘黄龙病受灾风险预判是控制病情蔓延的有效措施,为实现大区域黄龙病精准监测防控,综合多指标开展地块尺度黄龙病风险评估,以广西蒙山县新圩镇柑橘地块为对象,基于多时相归一化植被指数(NDVI)、地表水分指数(LSWI)、MERIS陆地叶绿素指数(MTCI)遥感指标,建立柑橘黄龙病监测模型,获取黄龙病受灾现状地块;综合迁飞距离、坡度、柑橘长势、高程和均温指标,利用层次分析法(AHP)计算指标权重,构建柑橘黄龙病受灾风险评估综合模型,评估柑橘地块感染黄龙病风险等级。结果表明,柑橘黄龙病监测模型准确率为80.31%、漏分率为10.53%,有效减少柑橘黄龙病外业调查;迁飞距离、坡度、柑橘长势、高程和均温评估指标权重分别为0.404、0.289、0.186、0.120、0.086,木虱迁飞扩散能力是病情蔓延主导因素。新圩镇感染黄龙病的高风险区475.93 hm^(2)、中风险区552.00 hm^(2)、低风险区1188.87 hm^(2),分别占柑橘面积的21.47%、24.90%、53.63%,黄龙病进一步扩散感染风险性较高,建议有关部门加强对高风险区的防控力度,防止病情蔓延。

广西主导农业经济产业发展变化分析与对策建议

为掌握主导农业经济产业发展状况,通过国家统计局官方网站,获取广西甘蔗、柑橘、蚕桑、香蕉产业2011—2021年种植面积和总产量数据,计算不同产业单产量,基于种植面积、产量和单产研究不同产业发展变化情况。统计分析发现,甘蔗、柑橘和蚕桑茧种植面积和产量位居全国榜首,甘蔗种植规模呈下降趋势,甘蔗单产逐年增产,柑橘种植规模呈增长趋势,柑橘单产稳步提高,桑树种植规模呈先增后减趋势,桑蚕茧单产较平稳;香蕉种植面积排名全国第三,产量及单产位列全国第二,种植规模缩减趋势明显,单产逐年提高。虽然广西主导农业经济产业取得较好成效,但仍存在产业发展不平衡、技术落后、缺乏自主品牌、产业链短等突出问题,建议进一步加强政府扶持引导、加强科技创新、加强技术培训、加强企业培育,以促进广西主导农业经济产业可持续发展。

IspecHyper多旋翼无人机高光谱影像处理方法研究

为解决IspecHyper(莱森光学)多旋翼无人机高光谱成像系统缺乏数据处理配套软件,采集多航带高光谱数据误差大、坐标缺失、无法自动拼接等问题,以武鸣区太平镇角龙村柑橘种植基地为研究区,开展IspecHyper多旋翼无人机高光谱影像处理方法研究。首先,利用IspecHyper-VM200成像系统获取研究区高清照片和多航带高光谱影像数据;其次,以高清照片为数据源,通过PXI4D Mapper软件预处理和ENVI软件影像几何校正,形成高分辨率无人机正射影像;最后,利用ENVI软件裁剪多航带高光谱影像扭曲边界数据,以无人机正射影像为基准完成几何校正,进而通过影像镶嵌和光谱转换计算,形成高光谱反射率影像产品。结果表明,该研究形成的技术方法可有效解决IspecHyper多旋翼无人机高光谱影像处理存在问题,同时为无人机高光谱影像处理提供技术参考。

基于植被光学厚度的全球植被动态监测进展

植被光学厚度(vegetation optical depth,VOD)为一种基于微波的植被含水量和生物量估算方法。与光学遥感相比,卫星VOD对大气扰动的敏感性较低,可测量植被不同方面的特征和信息,为全球植被监测提供了一个独立和互补的数据源,已经被广泛用于研究全球气候和环境变化对植被的影响。了解目前VOD在全球植被动态监测的应用研究进展,对其进一步发展和深入应用非常重要。鉴于此,文章首先重点介绍了被动微波和主动微波反演VOD的主要方法,对比分析不同传感器VOD产品的主要特点;然后,从植被特征监测(如植被含水量、生物量)、碳平衡分析、干旱监测、物候分析等方面总结当前VOD在植被动态监测应用方面的研究进展;最后,探讨了VOD产品的优缺点和改进方法,进一步展望了VOD技术在植被动态监测中的应用前景。

基于Sentinel-2影像的甘蔗种植区遥感提取方法——以广西崇左市为例

为了解决在多云雨天气与复杂地形条件下难以快速精准大面积绘制喀斯特山区甘蔗种植区的问题,亟须探究适用于喀斯特山区甘蔗种植区提取的方法。以广西壮族自治区崇左市为研究区域,利用Sentinel-2数据计算多种植被指数,根据Sentinel-2原始波段、光谱指数和纹理信息特征分析,选取地物训练样本,并引入DEM、土地利用等辅助识别特征变量,采用神经网络、随机森林、支持向量机3种机器学习方法,实现2018-2021年甘蔗种植区遥感提取,再利用Google Earth影像和统计数据进行精度评价。结果表明,基于Sentinel-2的甘蔗种植区遥感提取效果较好,崇左市甘蔗种植区总体分类精度均高于91%,κ系数均大于0.88;3种分类方法提取面积误差均值为-4.84%。2018-2021年,崇左市甘蔗种植面积趋于较平稳状态;主要甘蔗种植区以扶绥县、江州区、龙州县及大新县南部和宁明县北部为主。Sentinel-2数据在识别地类复杂多样、农田极其碎片和多云天气频繁等特点的作物信息方面具有较好潜力。

广西柑桔产业竞争力分析

柑桔是广西重要的优势特色水果品种之一,2021年广西柑桔产量居全国首位,研究广西柑桔产业的区域竞争力具有重要意义。运用钻石模型,从6个维度对广西柑桔产业的区域竞争力展开具体分析;同时,采用区域集中度评价、综合比较优势指数法对广西各地级市柑桔产业的竞争力进行比较。分析认为,广西柑桔产业的区域竞争力较强;广西柑桔优势产区专业化和产业集中程度较高,但效率优势与规模优势不一致。针对广西实际,提出推动良种良法应用、引导适度规模发展、补齐物流冷链短板、加强地理标志培育管理、畅通内外市场渠道等发展建议。

结合多源遥感影像与面向对象方法的桑树信息提取

针对南方多云雨气候条件下获取完整影像源困难及对大宗农作物桑树信息提取的相关研究较少的问题,本文采用多源高分遥感影像结合面向对象的阈值分类与模糊分类方法提取了宜州区水体、人工地物、林地、其他及桑树的地类信息,得到总体分类精度为91%,Kappa系数为0.89,桑树生产者精度为93%,用户精度为97%的较好的分类结果。研究结果表明:多源遥感影像可弥补影像缺失,解决云影覆盖影响信息提取的问题,而面向对象方法与传统的单个像元的分类方法相比更高效快速,能有效避免基于像元分类带来的“椒盐”碎斑,节省数据的后期处理与人工修改,提高工作效率,为南方多云雨地区的桑树种植信息提取提供方法借鉴。

基于无人机低空高光谱遥感影像的柑橘黄龙病植株监测模型

以广西壮族自治区柳州市鹿寨县平山镇九简村的柑橘(Citrus reticulata Blanco)为研究对象,通过地面人工实测判别柑橘黄龙病(HLB)植株,协同无人机低空遥感获取标定柑橘种植地块的高光谱影像;计算柑橘健康植株和HLB植株冠层感兴趣区域(ROI)的平均光谱,并对初始光谱进行异常数据剔除、平滑去噪和光谱变换,得到原始光谱、一阶微分光谱(FDR)和二阶微分光谱(SDR);采用主成分分析法对其进行降维后,构建支持向量机(SVM)分类模型。结果表明,通过选择400~1 000 nm的特征波段,使用ArcGIS软件提取样本平均光谱,其全波段一阶微分光谱的训练集和测试集分类准确率分别达87.41%、84.67%,SVM分类模型参数分别为C=35.39、γ=0.01;使用ENVI软件提取样本平均光谱,其全波段一阶微分光谱的训练集和测试集分类准确率分别达92.39%、96.43%,SVM分类模型参数分别为C=5.06、γ=1.02。无人机低空遥感高光谱监测柑橘HLB具有可行性,可快速识别柑橘种植园地的HLB植株。

叶绿素荧光遥感反演及其农业监测应用研究进展

近年快速发展起来的日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)可直接量化植被的实际光合作用,为实现大面积农作物及时有效监测提供新的手段,在农业监测领域中具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。因此,本文分析近年来卫星SIF遥感的发展趋势,从理论上解释遥感信息中提取SIF的难度,总结叶绿素荧光远程检测原理及多重影响因素;对比分析基于辐射传输方程的算法、简化的物理模型算法和数据驱动算法3种反演方法的优缺点,系统梳理卫星SIF产品及其反演方法;从响应敏感性和监测机理方面探讨SIF遥感在监测作物环境胁迫和生产力与产量评估应用中的主要方法与最新技术。由于当前用于SIF反演的卫星传感器均不是专门进行荧光探测,SIF产品具有空间不连续、时空分辨率较低等缺点,在卫星SIF数据反演方法、作物胁迫监测、SIF与GPP机理联系、SIF数据同化等方面仍有较多待解决的问题。今后需继续深入研究SIF遥感的作物环境胁迫响应机理与生产力估算方法,进一步集成荧光、热红外、微波等多源遥感,进而大幅度提高农业监测能力,以保障国家农业安全生产,为SIF遥感深入应用提供一定的理论参考。

多时相高分一号影像在丘陵地区大宗农作物提取中的应用

【目的】基于多时相的高分一号(GF-1)影像,利用面向地块对象分类法提取广西崇左市江州区大宗农作物种植面积,为南方多云雨丘陵地区提取作物信息提供参考。【方法】以2 m分辨率的GF-1影像为数据源,采用人机交互的方式准确识别地表覆盖的地块信息,基于对多时相GF-1影像进行云影检测,并处理生成影像的光谱、归一化植被指数(NDVI)、亮度等特征,采用面向地块对象的分类方法提取甘蔗、水稻和香蕉的作物信息。【结果】根据混淆矩阵评价分类的结果可知,提取大宗农作物的总体精度为90.08%,Kappa系数达0.85,满足农业成果应用的精度要求。【结论】利用有效影像数据,结合地块数据完成作物信息提取,该技术方法能够准确提取丘陵地区大宗农作物信息,为解决南方多云雨丘陵地区提取作物信息难题提供了有效途径。

基于高时空分辨率遥感数据协同的作物种植结构调查

【目的】充分发掘遥感影像的空间、时间和光谱等特征谱信息,探索地块基元支持下的多源遥感数据作物种植信息自动识别方法,为作物种植结构信息的快速、精细化调查提供借鉴。【方法】以广西扶绥县为研究区,通过对高空间分辨率影像的多尺度分割和对象廓线编辑,提取精细农田地块信息;以地块为基元获取覆盖作物生育期内的时序光谱特征;基于时序光谱及其变化定义与作物长势状况相关的描述参量,形成静态光谱与动态过程特征结合的多维特征空间,结合作物的物候节律特征构建作物种植信息提取模型,实现主要农作物种植结构信息的提取。【结果】依据上述方法绘制出广西扶绥县甘蔗、水稻和其他作物农田及草地、林地、水体、城镇建设用地等的精细地块图,其中,提取广西扶绥县甘蔗和水稻作物的总面积分别为82420.01和6806.67 ha,作物提取的总体分类精度为86.8%,Kappa系数为0.84。【结论】提取的广西扶绥县作物种植结构的成果满足使用精度要求,可为精准农业补贴投放、农业灾害定损等政策制定提供依据,而技术方法对于作物种植结构信息的快速、精细化调查具有借鉴意义。

广西乡村休闲旅游示范点空间分布特征及其影响因素

【目的】分析广西乡村休闲旅游示范点的空间分布类型、集中度及均衡度等空间分布特征,以及影响空间分布的主要因素,为进一步促进乡村休闲旅游资源整合、产业发展布局优化提供科学依据。【方法】以335个广西乡村休闲旅游示范点(以下简称示范点)为研究对象,采用最邻近指数、泰森多边形和变异系数、地理集中指数、核密度分析等地理空间分析方法研究示范点空间分布类型、空间分布集中度和均衡度;采用缓冲区分析、近邻分析、相关分析及灰色关联分析等方法研究广西乡村休闲旅游影响因素。【结果】广西乡村休闲旅游示范点整体上呈显著集聚的空间分布特征,但集中化程度不高。各市域示范点空间分布特征存在差异,11个地级市示范点呈集聚分布,其他呈均匀分布。示范点空间分布不均衡,呈现三级·四区·多中心布局特点;玉林为一级中心,属高值密度区;桂林、南宁、北海和百色东南为二级中心,属中-高值密度区;防城港、河池东、贵港东北和钦州东北为三级中心,属中值密度区;梧州、柳州、贺州和崇左集聚中心不明显,属低值密度区。各因素对示范点空间分布的影响程度存在差异,地形水系、陆路交通及客源市场等因素与示范点空间分布存在显著的强相关性,是影响示范点空间分布的主要因素;农业发展和旅游发展与示范点空间分布关联度大,是影响示范点空间分布的重要因素;经济人口与示范点空间分布关联度相对较小,是次级影响因素。【建议】加强交通网络构建,优化交通网络布局,有效提升交通可达性,提升旅游目的地吸引力。优化空间规划与布局,整合区域优势旅游资源,推动乡村休闲旅游区域联动集聚发展。深度开发广西乡村地形地貌、水系、植被及气候等景观资源,充分挖掘民族文化、乡土文化和农耕文化等内涵特色,构建区域差异化的乡村休闲旅游产品体系。

基于国产高时空分辨率卫星影像的作物种植信息提取研究

在面向对象技术支持下,首先利用高空间分辨率ZY-3遥感影像提取农田地块专题信息;然后在地块边界控制下以地块对象为单元融入HJ-1及GF-1中分传感器的多时相光谱信息,获取作物生长关键期内的时间序列光谱特征;最后,结合不同作物的物候差异性规律构建作物种植信息提取模型,对甘蔗和水稻进行识别。结果表明,所有地类的总体分类精度为86.80%,Kappa系数为0.84,总体分类效果良好。甘蔗的制图精度和用户精度分别达到92.11%和90.91%,水稻的制图精度和用户精度分别达到88.89%和90.91%。说明协同利用国产卫星的高空间和高时间分辨率影像数据提取作物种植信息确实可行,可作为作物种植面积和种植结构的精细化、快速调查方法。

基于地块单元的甘蔗种植适宜性评价

【目的】对广西崇左市江州区甘蔗种植适宜性进行评价,为甘蔗产业布局的调整提供科学依据。【方法】基于广西崇左市江州区2016年甘蔗作物地块矢量数据,选取土壤、地形、气象和经济4个因子共16个评价指标,利用层次分析法及加权指数和模型评价江州区甘蔗种植适宜性,根据评价结果采用GIS技术将甘蔗种植划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜区域。【结果】将甘蔗种植最适宜和适宜面积与部分"双高"基地(高产高糖糖料蔗基地)面积进行比较,结果显示二者差异较小,评价结果与实际情况基本吻合。崇左市江州区濑湍镇甘蔗种植最适宜区面积为3799.80 ha,占最适宜区总面积的36.90%;崇左市新和镇甘蔗种植不适宜区面积共177.85 ha,占不适宜区总面积的28.84%。【结论】为了科学、合理及有效地利用土地资源,提高甘蔗产量,建议新增"双高"基地,可调整广西崇左市江州区甘蔗布局区域向濑湍镇、罗白乡、太平街道、驮卢镇和左州镇等地发展。

基于中高分影像的丘陵区柑橘种植地块提取

【目的】利用多源中高分影像探索广西富川县柑橘种植地块尺度遥感监测方法,为实现全区柑橘信息精准监测提供技术参考。【方法】以高分辨率影像和二调数据为基底,更新图斑形态边界,生成完整且稳定的地块数据;分别面向农作物、果园、林地地块对象,综合中高分影像光谱信息、纹理信息及时间序列影像特征,利用支持向量机分类器迭代识别柑橘信息;基于DEM计算柑橘地块实际面积。【结果】通过分析不同地物影像特征曲线发现,传统指数NDVI(1、4、12月)、RVI(9—12月)、LSWI(1、10和12月)及红边指数NDRE1(1—2月、10—12月)、MTCI(1、2、10和12月)、PSSRa(9—12月)、MCARI2(1月、9—12月)对于识别柑橘作物具有敏感性。本研究提取柑橘信息精度为93.4%,比前人柑橘作物提取成果精度更高、尺度更精细。研究区柑橘地块种植于坡地面积占20.26%,在DEM支持下计算柑橘种植总面积为18643.15 ha,比采用投影面积测量方法增加148.49 ha,一定程度上消除地形对面积统计的影响。提取结果表明富川县柑橘主要集中在麦岭镇、富阳镇、葛坡镇、福利镇、朝东镇等,而莲山镇、白沙镇、古城镇种植柑橘较少。【建议】为解决广西立地条件的难题,建议以低频高分影像更新地块边界,在地块数据基础上综合利用多星多时相中高分影像(尤其具有红边波段影像)提取作物信息,针对地形起伏较大区域,建议采用高精度DEM计算作物面积。

基于空间三维视角的无人机技术监测农林资源

文章主要研究基于空间三维视角的无人机技术监测农林资源的分布情况。研究中通过分析仅有蓝光、绿光和红光波段的无人机影像的光谱信息,建立目标地物的样本库,根据自定义的植被特征指数(VI')成功提取了植被信息,在此基础上利用无人机的数字表面模型(DSM)与研究区的数字高程模型(DEM),构建了冠层高度模型(CHM),并综合使用CHM和光谱特征的均值作为阈值,提取植被信息中部分的甘蔗信息与林地信息,最后选用基于样本库的支持向量机(SVM)方法完成最后的分类工作,分类的总精度为96.44%,Kappa系数为0.928 6。为了做到成果的精细化和直观化,基于CHM阈值将林地类分为不同的高度林地资源层,采用三维模型展示最后的研究成果,充分体现了农林资源的生长与分布情况。

国产卫星数据在国土资源监管中的探讨 ——以广西壮族自治区为例

近年来,国产卫星数据资源日益丰富,采用卫星遥感数据对国土资源利用情况进行动态监测,是一条行之有效的技术路线.通过总结近4a来国产卫星数据在广西国土资源监管中的实际应用案例,介绍了相关的数据处理技术方法,对存在的有关数据源、数据质量、坐标系及空间分辨率等问题进行了探讨,提出了根据管理工作的实际需要,采用国产卫星与无人机数据相互补充的实用方法,可满足国土资源宏观和微观管理的需求,达到预期的效果.

利用资源三号影像动态监测矿区环境复绿研究

选择以原地形依台阶式开采方式为主的稀土矿区为研究对象,利用国产资源三号卫星影像为主要的数据源,动态监测矿区环境复绿变化情况。首先,采用同名点自动匹配纠正影像后进行融合处理,再利用正射影像纠正技术校正融合后的影像数据;其次,采用绿色波段占0.7,近红外波段占0.3的比例合成新的绿色波段,再将新合成的绿色波段与正射纠正的影像进行波段重组处理;最后,采用面向对象的方法提取各个影像的绿地信息,精度验证通过后,将提取成果进行叠加分析,统计变化情况。研究成果表明,矿区2014年复绿成效比2013年明显,矿区复绿面积占56.35%,恢复植被任务仍需继续完成。

一种实用型无人机三维模型重建方法

针对无人机三维模型无法单体化及难以构建实用模型的问题,文章研究了一种实用型无人机三维模型重建方法。首先,利用无人机倾斜摄影测量技术获取研究区5个角度高清数据,通过空中三角测量、加密点云、三维重建、产品输出等智能化技术处理生成了DOM、DSM、三维模型;其次,研究无人机DOM(可见光波段)的特性,利用面向对象分类方法提取了研究区地类信息;最后,借助Skyline平台,根据高度属性将提取的地类信息转换为2.5维矢量,使之与三维模型无偏差叠加,构建实用型无人机三维模型。结果表明:三维模型外观逼真,具有查询、检索、定位等实用功能,有效地改变了无人机三维模型仅有漫游的现象,同时研究的技术方法对于构建三维智慧城市具有重大意义。

遥感技术在农业应用的进展分析

遥感技术作为一种有效获取信息手段,以及准确观测地面的先进技术,在农业领域已经得到了广泛的应用。文章经过对其在农业应用进展的现状进行深入研究,明确了农作物识别分类与面积估算;农作物长势监测与产量估产;农作物叶面指数、叶绿素含量监测与养分诊断;农业灾害监测;农用地提取与动态监测5大方面的研究为遥感技术在农业工作中的应用重点。文中就5大方面的研究进行了提炼与总结,并在此基础上提出未来遥感技术在农业应用中的发展方向,对遥感技术在农业方面更为广阔的应用具有借鉴作用。