基于遥感面向对象分类的区域农作物净灌溉需水量时空变化研究
发布时间：2021-08-27 23:32
定量分析区域农作物净灌溉需水量及其变化规律,明确影响净灌溉需水量变化的主要环境因子,对于保障区域作物用水安全、提高区域水资源承载力具有重要现实意义。本研究以人民胜利渠灌区为研究对象,首先选取2005—2015年的Landsat遥感影像数据,采用面向对象的分类方法,即按照作物形状特征、空间几何特征、拓扑特征建立规则集,从而提取农作物相关信息;然后根据研究区气象数据、土壤数据以及提取的作物数据,通过基于土壤水分动态随机模型,计算区域农作物净灌溉需水量;在此基础上,运用空间叠加分析提取净灌溉需水量和作物种植面积的空间变化特征,并通过敏感性分析得出了气象因素及作物种植面积对区域作物净灌溉需水量的影响程度,揭示了人民胜利渠灌区净灌溉需水量的变化趋势,从而为灌区水资源科学调度与管理及作物种植结构调整提供技术支撑。本研究取得的主要结果如下:（1）采用遥感面向对象分类方法,并结合多尺度分割、模糊规则分类算法,对人民胜利渠灌区的主要种植作物冬小麦、夏玉米和水稻的空间分布信息进行了提取。结果表明:在分割像素尺度为50的条件下,可以区分出植被区;在分割像素尺度为10的条件下,以2015年为例,归一化植被指数...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人民胜利渠灌区遥感影像区划图
论文 第二章 研处于黄河、沁河冲积平原，形成了河槽、浸润洼地、河漫滩貌类型为两大类，一是黄河背河洼地貌，二是河漫滩地貌拔相对更高，二者海拔相差 3 至 4m，背河洼地由于海拔耕地面积则相对坑洼；河漫滩区域地下水位约为 6m，比化度约为 1g/L，背河洼地矿化度约是其的两倍；灌区地层和深层地下含水层，其中浅层临界深度介于 40～60m 0m 范围内波动；灌区二者地貌地表坡度方向基本一致，的逐渐递减趋势，下降幅度约大于 1/5000。灌区内土壤质地壤质（见图 2.2），占灌区大部分土地利用面积的土壤类型的 83%，其中壤土为 45%，主要分布在灌区北部以及东南 2.1）。
源于地表水、地下水及引黄水。灌区可利用水量受制于黄河之后引黄水量预估将减少 0.2 亿 m3。灌区农作物灌溉用水玉米、水稻，其中冬小麦种植面积占耕地面积的 95%，灌作的生产模式。程状况工程由沉沙、灌溉、排水、机井四个系统组成（图 2.3）。系统是由 1 条总干渠、5 条干渠、43 跳支渠、250 条斗渠、成，其中总干渠长度约为 53km，设计引水流量 60m3/s，度约占渠系总长度的四分之一，为 391km。灌区排水系由干排、支排、斗排组合而成，数量分别为 4 条、33 条、则还需要设计部分农排。灌排分设的特点为，其中支排和地下水排泄。机井系统是由农用机井和对照的田间工程以渠结合、井灌井排的模式，有效地控制地下水位，维持水眼，配套机井约占 80%以上，每眼机井平均深约 30 至 40设 8、9 眼：在中、下游每千亩耕地布设 11、12 眼（周文
【参考文献】：
期刊论文
[1]HadGEM2-ES气候模式下黄淮平原典型区域作物灌溉需水量响应[J]. 李岩,屈吉鸿,苏万益,高志鹏,吴佳美. 水电能源科学. 2017(09)
[2]基于LMDI的灌溉需水量变化影响因素分解[J]. 谢娟,粟晓玲. 农业工程学报. 2017(07)
[3]基于GF遥感数据纹理分析识别制种玉米[J]. 张超,金虹杉,刘哲,李智晓,宁明宇,孙海艳. 农业工程学报. 2016(21)
[4]中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素[J]. 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云. 生态学报. 2017(07)
[5]遥感模式分类中的空间统计学应用——以面向对象的遥感影像农田提取为例[J]. 明冬萍,邱玉芳,周文. 测绘学报. 2016(07)
[6]泾惠渠灌区作物种植结构变化对灌溉需水量的影响[J]. 张智韬,粟晓玲,党永仁,向友珍,崔晨风,田智. 农业机械学报. 2016(10)
[7]贵州省农业净灌溉需水量与灌溉需求指数时空分布[J]. 雷宏军,乔姗姗,潘红卫,商崇菊. 农业工程学报. 2016(12)
[8]陕西省参考作物蒸发蒸腾量的时空特征及其未来预测[J]. 宋悦,粟晓玲,牛纪苹,崔晨风. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]水文模型尺度问题的若干探讨[J]. 朱吉生,黄诗峰,李纪人,刘纲,叶文. 人民黄河. 2015(05)
[10]土壤水分动态随机模型研究进展[J]. 胡健,吕一河. 地理科学进展. 2015(03)
博士论文
[1]基于GF-1/WFV和面向对象的农作物种植结构提取方法研究[D]. 宋茜.中国农业科学院 2016
[2]作物根系对土壤异质性养分和机械阻力的响应及其调控机制研究[D]. 金可默.中国农业大学 2015
[3]模拟气候变化条件下太湖地区农田土壤水分和养分的动态变化[D]. 张勇.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]基于GIS的井渠结合灌区机井空间布局优化研究[D]. 张嘉星.中国农业科学院 2017
[2]人民胜利渠灌区地下水时空动态变化分析及模拟研究[D]. 周文静.郑州大学 2016
[3]吉林省玉米灌溉需水的时空变化研究[D]. 张清越.东北师范大学 2014
[4]人民胜利渠灌区多水源灌溉应对干旱分析[D]. 陈震.中国农业科学院 2013
[5]基于面向对象方法的地表覆被分类研究[D]. 陈涤非.成都理工大学 2013
[6]基于遥感技术的作物物候监测方法及动态变化分析研究[D]. 崔凯.中南大学 2012
[7]基于地理信息系统的海河流域蒸散量时空分布特征研究[D]. 刘淼.西北农林科技大学 2009
[8]面向对象的高分辨率遥感影像信息提取技术[D]. 周春艳.山东科技大学 2006
本文编号：3367320
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人民胜利渠灌区遥感影像区划图
论文 第二章 研处于黄河、沁河冲积平原，形成了河槽、浸润洼地、河漫滩貌类型为两大类，一是黄河背河洼地貌，二是河漫滩地貌拔相对更高，二者海拔相差 3 至 4m，背河洼地由于海拔耕地面积则相对坑洼；河漫滩区域地下水位约为 6m，比化度约为 1g/L，背河洼地矿化度约是其的两倍；灌区地层和深层地下含水层，其中浅层临界深度介于 40～60m 0m 范围内波动；灌区二者地貌地表坡度方向基本一致，的逐渐递减趋势，下降幅度约大于 1/5000。灌区内土壤质地壤质（见图 2.2），占灌区大部分土地利用面积的土壤类型的 83%，其中壤土为 45%，主要分布在灌区北部以及东南 2.1）。
源于地表水、地下水及引黄水。灌区可利用水量受制于黄河之后引黄水量预估将减少 0.2 亿 m3。灌区农作物灌溉用水玉米、水稻，其中冬小麦种植面积占耕地面积的 95%，灌作的生产模式。程状况工程由沉沙、灌溉、排水、机井四个系统组成（图 2.3）。系统是由 1 条总干渠、5 条干渠、43 跳支渠、250 条斗渠、成，其中总干渠长度约为 53km，设计引水流量 60m3/s，度约占渠系总长度的四分之一，为 391km。灌区排水系由干排、支排、斗排组合而成，数量分别为 4 条、33 条、则还需要设计部分农排。灌排分设的特点为，其中支排和地下水排泄。机井系统是由农用机井和对照的田间工程以渠结合、井灌井排的模式，有效地控制地下水位，维持水眼，配套机井约占 80%以上，每眼机井平均深约 30 至 40设 8、9 眼：在中、下游每千亩耕地布设 11、12 眼（周文
【参考文献】：
期刊论文
[1]HadGEM2-ES气候模式下黄淮平原典型区域作物灌溉需水量响应[J]. 李岩,屈吉鸿,苏万益,高志鹏,吴佳美. 水电能源科学. 2017(09)
[2]基于LMDI的灌溉需水量变化影响因素分解[J]. 谢娟,粟晓玲. 农业工程学报. 2017(07)
[3]基于GF遥感数据纹理分析识别制种玉米[J]. 张超,金虹杉,刘哲,李智晓,宁明宇,孙海艳. 农业工程学报. 2016(21)
[4]中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素[J]. 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云. 生态学报. 2017(07)
[5]遥感模式分类中的空间统计学应用——以面向对象的遥感影像农田提取为例[J]. 明冬萍,邱玉芳,周文. 测绘学报. 2016(07)
[6]泾惠渠灌区作物种植结构变化对灌溉需水量的影响[J]. 张智韬,粟晓玲,党永仁,向友珍,崔晨风,田智. 农业机械学报. 2016(10)
[7]贵州省农业净灌溉需水量与灌溉需求指数时空分布[J]. 雷宏军,乔姗姗,潘红卫,商崇菊. 农业工程学报. 2016(12)
[8]陕西省参考作物蒸发蒸腾量的时空特征及其未来预测[J]. 宋悦,粟晓玲,牛纪苹,崔晨风. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(09)
[9]水文模型尺度问题的若干探讨[J]. 朱吉生,黄诗峰,李纪人,刘纲,叶文. 人民黄河. 2015(05)
[10]土壤水分动态随机模型研究进展[J]. 胡健,吕一河. 地理科学进展. 2015(03)
博士论文
[1]基于GF-1/WFV和面向对象的农作物种植结构提取方法研究[D]. 宋茜.中国农业科学院 2016
[2]作物根系对土壤异质性养分和机械阻力的响应及其调控机制研究[D]. 金可默.中国农业大学 2015
[3]模拟气候变化条件下太湖地区农田土壤水分和养分的动态变化[D]. 张勇.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]基于GIS的井渠结合灌区机井空间布局优化研究[D]. 张嘉星.中国农业科学院 2017
[2]人民胜利渠灌区地下水时空动态变化分析及模拟研究[D]. 周文静.郑州大学 2016
[3]吉林省玉米灌溉需水的时空变化研究[D]. 张清越.东北师范大学 2014
[4]人民胜利渠灌区多水源灌溉应对干旱分析[D]. 陈震.中国农业科学院 2013
[5]基于面向对象方法的地表覆被分类研究[D]. 陈涤非.成都理工大学 2013
[6]基于遥感技术的作物物候监测方法及动态变化分析研究[D]. 崔凯.中南大学 2012
[7]基于地理信息系统的海河流域蒸散量时空分布特征研究[D]. 刘淼.西北农林科技大学 2009
[8]面向对象的高分辨率遥感影像信息提取技术[D]. 周春艳.山东科技大学 2006
本文编号：3367320
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