2000-2018年江汉平原耕地复种时空格局变化及其驱动机制研究
发布时间：2021-12-11 21:06
耕地复种是我国农产品增产的有效方式之一,是衡量我国农业发展的重要指标。复种是指在一块耕地中一年内种植一季以上的农业种植方式,复种指数是由一年内的作物播种总面积与该地区的耕地面积之比,能够有效的反映耕地的利用效率。在我国,由于国土面积较大,气候资源、耕地资源和社会经济发展情况不同,各地的复种指数差异较大。江汉平原作为我国的重要商品粮基地,对全国的粮食安全保障和农业生产有重要影响,对该地区的复种指数变化以及其复种指数变化的驱动机制进行研究,为相关部门指导农业生产制定农业政策提供参考依据,同时也对促进该地区农业高效高质量发展、加快农村经济发展具有重要意义。本文以江汉平原为研究区,基于MOD13Q1的归一化植被指数图层数据,经过预处理后叠加该数据构建归一化植被指数时间序列曲线,使用S-G滤波方法对时间序列曲线进行平滑去噪处理,采用二次差分法提取生长曲线的波峰,得到该地区的耕地复种指数。通过江汉平原各县市的统计数据分析耕地复种指数变化的驱动机制。主要结论如下:（1）2000-2018年期间,江汉平原耕地种植以多熟制为主,主要以一年一熟和一年两熟制为主,耕地复种情况差异有显著的空间差异,其中一年一...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１研宄区概况??２．１．２自然条件??
硕士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ?Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??数据，之后打开江汉平原ｓｈｐ文件，使用剪裁功能裁剪出研究区数据，输出保存??为ＴＩＦＦ格式文件。??．４珠〇Ｘ??＃角霉Ｗ肩；??ｊｍ：：ｖ??ｓｍＭｒ?＾?＾??图２．３影像分析工具预处理ＭＯＤＩＳ数据??裁剪完毕研宄区后，将保存的数据按照时间顺序输入ＥＮＶＩ图像处理软件??中，选择工具栏的基本工具，打开图层叠加功能，把每个年份处理好的归一化植??被指数数据顺序输入，叠加数据后导出，导出的数据中每个像元上都构建出一年??时间的农作物生长曲线。将研究区的土地利用数据统一投影坐标后，选择ＡｒｃＧＩＳ??中的重分类工具，将耕地类分类为１，其他的土地利用类型分类为０，将耕地数??据导出并保存以备后面操作使用。??１４??
领士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??（Ｓａｖｉｔｚｋｙ－ｇｏｌａｙ）法来进行平滑去噪重建时间序列曲线。Ｓ－Ｇ滤波拟合方法是一??种基于多项式最小二乘法的移动窗口加权平均算法，在平滑数据时，先选取某个??点周围的一些点，利用最小二乘法的多项式进行计算这个点的平均值。Ｓ－Ｇ滤波??计算时权重并不固定，函数拟合窗口滑动，权重也会变随之化。国内外许多学者??在拟合时间序列曲线时都采用了此方法，这种方法在时序数据的拟合方面表现较??好，可以有效消除数据中存在的噪声。其计算表达式为：??ｉ￣ｍ??Ｙ＊?＝?ｉ＝￣ｍ???ｊ?一?Ｎ?（公式?３．２）??其中，Ｆ；为ＮＤＶＩ拟合值；７／＋；为ＮＤＶＩ导入原始值；ｑ为第ｉ个ＮＤＶＩ值??滤波时的系数；ｍ为半个滤波窗口的宽度；ｉＶ为滤波器长度，等于滑动数组的宽??度（２ｍ＋ｌ）。下图中以横坐标为时间轴，纵坐标为ＮＤＶＩ值（范围是－１？１），??使用Ｓ－Ｇ滤波平滑作物一年一熟制时间序列曲线效果略图。??：ｒ／ｖｉ??０．０?Ｉ－?．?．?．?????５?１０?１５?２０??时间，／ｌ６ｄ??图３．１时间序列ＮＤＶＩ滤波平滑（一年一熟制）??３．１．３二次差分法??本研宄采用二次差分法进行波峰的提龋将数据中每个像元的ＮＤＶＩ时间序??列当成很多离散的点进行排列计算。二次差分法计算方法如下：首先由公式（３）??计算相邻的ＮＤＶＩ的差，得到序列知然后由公式（４）判断序列公中的符号，??若值为正记为１，值为负记为－１，得到序列公；最后，求序列公前后的差。??（公式?３．３?）??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于皮尔逊相关系数的海南省地闪密度与雷击故障关系分析[J]. 赵海龙,张丹丹,黄松,莫石,魏浩. 高压电器. 2019(08)
[2]中国粮食产能变化与耕地保护策略研究——基于作物区试产量视角[J]. 郑亚楠,张凤荣,谢臻,张天柱,李超,王秀丽. 中国农业资源与区划. 2019(04)
[3]耕地复种差研究进展[J]. 余强毅,项铭涛,谢安坤,申格,杨鹏,吴文斌. 中国农业信息. 2018(05)
[4]农业机械化水平对湖北农户耕地复种指数的影响[J]. 彭继权,吴海涛,宋嘉豪,李孟丁. 中国生态农业学报(中英文). 2019(03)
[5]黄淮海地区耕地复种指数的时空格局演变[J]. 李卓,刘淑亮,孙然好,刘维忠. 生态学报. 2018(12)
[6]2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征[J]. 刘纪远,宁佳,匡文慧,徐新良,张树文,颜长珍,李仁东,吴世新,胡云锋,杜国明,迟文峰,潘涛,宁静. 地理学报. 2018(05)
[7]全球耕地利用格局时空变化分析[J]. 胡琼,吴文斌,项铭涛,陈迪,龙禹桥,宋茜,刘逸竹,陆苗,余强毅. 中国农业科学. 2018(06)
[8]2001—2010年江苏省复种指数变化及其影响因子分析[J]. 康清林,李春蕾,张玉虎. 首都师范大学学报(自然科学版). 2017(05)
[9]耕地生产力与粮食安全耦合关系与趋势分析——以河南省为例[J]. 张鹏岩,庞博,何坚坚,郭依,朱连奇. 地理科学. 2017(09)
[10]新时期中国粮食供需平衡态势及粮食安全观的重构[J]. 谢高地,成升魁,肖玉,鲁春霞,刘晓洁,徐洁. 自然资源学报. 2017(06)
博士论文
[1]基于水-能源-粮食关联性的粮食安全研究[D]. 关鑫.中国农业科学院 2019
硕士论文
[1]山东省耕地集约利用的时空分异研究[D]. 李倩.山东师范大学 2018
[2]近20年江汉平原耕地种植强度的时空格局[D]. 陈瑞卿.华中师范大学 2018
[3]中国农作物复种指数的遥感估算方法研究——基于SPOT/VGT多时相NDVI遥感数据[D]. 辜智慧.北京师范大学 2003
本文编号：3535400
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１研宄区概况??２．１．２自然条件??
硕士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ?Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??数据，之后打开江汉平原ｓｈｐ文件，使用剪裁功能裁剪出研究区数据，输出保存??为ＴＩＦＦ格式文件。??．４珠〇Ｘ??＃角霉Ｗ肩；??ｊｍ：：ｖ??ｓｍＭｒ?＾?＾??图２．３影像分析工具预处理ＭＯＤＩＳ数据??裁剪完毕研宄区后，将保存的数据按照时间顺序输入ＥＮＶＩ图像处理软件??中，选择工具栏的基本工具，打开图层叠加功能，把每个年份处理好的归一化植??被指数数据顺序输入，叠加数据后导出，导出的数据中每个像元上都构建出一年??时间的农作物生长曲线。将研究区的土地利用数据统一投影坐标后，选择ＡｒｃＧＩＳ??中的重分类工具，将耕地类分类为１，其他的土地利用类型分类为０，将耕地数??据导出并保存以备后面操作使用。??１４??
领士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??（Ｓａｖｉｔｚｋｙ－ｇｏｌａｙ）法来进行平滑去噪重建时间序列曲线。Ｓ－Ｇ滤波拟合方法是一??种基于多项式最小二乘法的移动窗口加权平均算法，在平滑数据时，先选取某个??点周围的一些点，利用最小二乘法的多项式进行计算这个点的平均值。Ｓ－Ｇ滤波??计算时权重并不固定，函数拟合窗口滑动，权重也会变随之化。国内外许多学者??在拟合时间序列曲线时都采用了此方法，这种方法在时序数据的拟合方面表现较??好，可以有效消除数据中存在的噪声。其计算表达式为：??ｉ￣ｍ??Ｙ＊?＝?ｉ＝￣ｍ???ｊ?一?Ｎ?（公式?３．２）??其中，Ｆ；为ＮＤＶＩ拟合值；７／＋；为ＮＤＶＩ导入原始值；ｑ为第ｉ个ＮＤＶＩ值??滤波时的系数；ｍ为半个滤波窗口的宽度；ｉＶ为滤波器长度，等于滑动数组的宽??度（２ｍ＋ｌ）。下图中以横坐标为时间轴，纵坐标为ＮＤＶＩ值（范围是－１？１），??使用Ｓ－Ｇ滤波平滑作物一年一熟制时间序列曲线效果略图。??：ｒ／ｖｉ??０．０?Ｉ－?．?．?．?????５?１０?１５?２０??时间，／ｌ６ｄ??图３．１时间序列ＮＤＶＩ滤波平滑（一年一熟制）??３．１．３二次差分法??本研宄采用二次差分法进行波峰的提龋将数据中每个像元的ＮＤＶＩ时间序??列当成很多离散的点进行排列计算。二次差分法计算方法如下：首先由公式（３）??计算相邻的ＮＤＶＩ的差，得到序列知然后由公式（４）判断序列公中的符号，??若值为正记为１，值为负记为－１，得到序列公；最后，求序列公前后的差。??（公式?３．３?）??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于皮尔逊相关系数的海南省地闪密度与雷击故障关系分析[J]. 赵海龙,张丹丹,黄松,莫石,魏浩. 高压电器. 2019(08)
[2]中国粮食产能变化与耕地保护策略研究——基于作物区试产量视角[J]. 郑亚楠,张凤荣,谢臻,张天柱,李超,王秀丽. 中国农业资源与区划. 2019(04)
[3]耕地复种差研究进展[J]. 余强毅,项铭涛,谢安坤,申格,杨鹏,吴文斌. 中国农业信息. 2018(05)
[4]农业机械化水平对湖北农户耕地复种指数的影响[J]. 彭继权,吴海涛,宋嘉豪,李孟丁. 中国生态农业学报(中英文). 2019(03)
[5]黄淮海地区耕地复种指数的时空格局演变[J]. 李卓,刘淑亮,孙然好,刘维忠. 生态学报. 2018(12)
[6]2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征[J]. 刘纪远,宁佳,匡文慧,徐新良,张树文,颜长珍,李仁东,吴世新,胡云锋,杜国明,迟文峰,潘涛,宁静. 地理学报. 2018(05)
[7]全球耕地利用格局时空变化分析[J]. 胡琼,吴文斌,项铭涛,陈迪,龙禹桥,宋茜,刘逸竹,陆苗,余强毅. 中国农业科学. 2018(06)
[8]2001—2010年江苏省复种指数变化及其影响因子分析[J]. 康清林,李春蕾,张玉虎. 首都师范大学学报(自然科学版). 2017(05)
[9]耕地生产力与粮食安全耦合关系与趋势分析——以河南省为例[J]. 张鹏岩,庞博,何坚坚,郭依,朱连奇. 地理科学. 2017(09)
[10]新时期中国粮食供需平衡态势及粮食安全观的重构[J]. 谢高地,成升魁,肖玉,鲁春霞,刘晓洁,徐洁. 自然资源学报. 2017(06)
博士论文
[1]基于水-能源-粮食关联性的粮食安全研究[D]. 关鑫.中国农业科学院 2019
硕士论文
[1]山东省耕地集约利用的时空分异研究[D]. 李倩.山东师范大学 2018
[2]近20年江汉平原耕地种植强度的时空格局[D]. 陈瑞卿.华中师范大学 2018
[3]中国农作物复种指数的遥感估算方法研究——基于SPOT/VGT多时相NDVI遥感数据[D]. 辜智慧.北京师范大学 2003
本文编号：3535400
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