基于MODIS-EVI及物候差异免阈值提取黄淮海平原冬小麦面积

使用植被指数阈值法提取冬小麦种植面积时,通常需要根据区域间物候差异设置不同阈值。针对这一问题,该文以黄淮海平原为研究区,使用农业气象站生育期观测数据和气象再分析资料,利用逐步进入法模拟冬小麦播种期和成熟期,使用Savitzky-Golay(S-G)滤波重构的MODIS EVI数据逐像元计算播种期至成熟期EVI的峰值频数并结合光谱突变法构建了具有普适性的冬小麦种植面积提取模型。用统计数据验证提取结果表明:在市级尺度和县级尺度上R^2分别为0.91(RMSE 60.08×10~3 hm^2)和0.80(RMSE 8.97×10~3 hm^2)。该文改进的提取模型既考虑了区域间的物候差异,又避免了阈值设置问题,具有一定的普适性,能较好地在大范围内应用于冬小麦面积快速提取,可为大范围内冬小麦监测及估产提供参考。

遥感植被指数和CASA模型估算山东省冬小麦单产

准确估算区域尺度冬小麦单产对明确区域农业生产现状与保证国家粮食安全有重要意义。光能利用率模型是作物单产估算的常用模型之一,模型中最大光能利用率(ξmax)是准确估算作物单产的关键参数,作物的ξmax是否随时间发生变化需要深入探讨。首先使用Savitzky-Golay(S-G)对中分辨率成像光谱仪(MODIS)时序植被指数数据进行滤波,采用差分法结合光谱突变法提取了山东省2000年—2015年冬小麦种植面积,并使用市级尺度年鉴统计面积对提取面积进行验证,然后使用固定ξmax和变化ξmax分别驱动光能利用率模型(CASA),结合作物收获指数与冬小麦种植面积获取山东省2000年—2016年冬小麦单产时空分布特征,探讨最大光能利用率对作物单产模拟的影响。结果表明,滤波后的时序植被指数数据能够反映冬小麦生长的光谱特征,差分法与光谱突变法结合提取冬小麦面积具有较好的普适性,提取的多年冬小麦种植面积与年鉴统计冬小麦播种面积之间的决定系数(R^2)达0.71;变化ξmax情景下模拟的多年冬小麦单产与统计单产之间的决定系数更高,说明冬小麦ξmax是随时间变化的,可能与冬小麦品种更替有关。基于统计与模拟的结果均显示山东省冬小麦单产在2000年—2016年间呈现增加趋势,两者表现出来的增加速率分别为93.12和149.79 kg·hm^-2·a^-1。在空间上,山东省冬小麦单产呈现西部高于东部的分布特征。