基于多源数据的灌区尺度水稻水分响应研究
发布时间：2022-12-04 20:08
我国是农业大国,农业用水量大,农业水资源时空分布不均匀,且利用效率低下。水稻是我国的主要农作物,也是主要的灌溉作物,其生长发育过程中需要消耗大量的水资源。目前,随着水污染、水资源用量增加等水资源问题的加剧,增加水资源利用效率,降低水资源消耗显得十分重要。农业水资源问题是一个空间问题,水资源的规划、调配和评价等都是在空间尺度上进行的。从空间尺度上了解作物的耗水规律及水分生产率等对水资源的优化配置和评价等具有重要意义。但传统的作物耗水规律和水分生产率等研究以点试验为基础,地球表面是一个高度复杂的系统,一个尺度得到的规律很难直接应用到其他尺度,故点尺度得到的规律很难直接扩展到区域尺度。为突破点尺度试验的局限性,本文以遥感技术为手段,以黑龙江省绥化市和平灌区为研究对象,借鉴传统的作物耗水规律研究成果进行空间尺度的水稻耗水规律等研究。灌区等小区域尺度的作物耗水规律研究需要高时空分辨率的影像数据,但常用的影像数据时空分辨率之间存在不可调和的矛盾,时间分辨率较高的影像空间分辨率较低,反之依然。故融合生成高时空分辨率的影像数据对小区域的研究具有重要意义。考虑到常用多源遥感数据融合方法不能很好的捕获像元...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景与意义
1.3 国内外研究动态
1.3.1 多源遥感数据时空融合研究动态
1.3.2 作物提取研究动态
1.3.3 基于遥感蒸散量反演研究动态
1.3.4 作物生长动态监测研究动态
1.3.5 基于遥感的水生生产率研究动态
1.4 研究内容
1.5 技术路线图
2 研究区概况和基础数据收集与处理方法
2.1 研究区概况
2.2 基础数据的收集与处理方法
2.2.1 遥感数据介绍
2.2.2 遥感数据预处理
2.2.3 地面与气象数据
3 多源遥感数据融合模型构建
3.1 数据融合模型基础
3.1.1 模糊C聚类算法介绍
3.1.2 STARFM及其改进模型理论基础
3.1.3 混合像元分解模型理论基础
3.2 VI数据融合
3.2.1 融合方法
3.2.2 融合结果精度
3.2.3 与其他模型精度比较
3.2.4 模型精度影响因素
3.3 波段数据融合
3.3.1 融合方法
3.3.2 融合结果
3.3.3 与其他模型比较
3.3.4 精度影响因素分析
3.3.5 FCMSTRFM评述
4 灌区水稻面积提取
4.1 水稻面积提取方法
4.1.1 构建标准水稻EVI曲线
4.1.2 光谱耦合技术提取水稻种植面积
4.2 水稻空间分布及精度验证
4.2.1 水稻空间分布
4.2.2 提取结果精度验证
5 水稻LAI及产量反演
5.1 水稻LAI反演
5.2 水稻产量预测
6 基于SEBAL模型的蒸散量反演
6.1 蒸散量反演方法
6.1.1 地表净辐射通量
6.1.2 土壤热通量计算
6.1.3 感热通量计算
6.2 蒸散量尺度扩展
6.2.1 日尺度蒸散量计算
6.2.2 无影像日期蒸散量拓展
7 灌区尺度水稻产量与水分的响应关系
7.1 模型构建
7.2 灌区尺度水分生产函数
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源数据融合模型的水稻面积提取[J]. 魏永霞,杨军明,吴昱,王斌,SHEHAKK M,侯景翔. 农业机械学报. 2018(10)
[2]定量遥感升尺度转换方法研究进展[J]. 郝大磊,肖青,闻建光,游冬琴,吴小丹,林兴稳,吴胜标. 遥感学报. 2018(03)
[3]农业遥感研究应用进展与展望[J]. 陈仲新,任建强,唐华俊,史云,冷佩,刘佳,王利民,吴文斌,姚艳敏,哈斯图亚. 遥感学报. 2016(05)
[4]大数据时代的农情监测与预警[J]. 吴炳方,张淼,曾红伟,张鑫,闫娜娜,蒙继华. 遥感学报. 2016(05)
[5]基于决策树和面向对象的作物分布信息遥感提取[J]. 周静平,李存军,史磊刚,史姝,胡海棠,淮贺举. 农业机械学报. 2016(09)
[6]结合像元分解和STARFM模型的遥感数据融合[J]. 谢登峰,张锦水,孙佩军,潘耀忠,云雅,袁周米琪. 遥感学报. 2016(01)
[7]基于时序植被指数的县域作物遥感分类方法研究[J]. 张荣群,王盛安,高万林,孙玮健,王建仑,牛灵安. 农业机械学报. 2015(S1)
[8]基于GF-1/WFVNDVI时间序列数据的作物分类[J]. 杨闫君,占玉林,田庆久,顾行发,余涛,王磊. 农业工程学报. 2015(24)
[9]基于遥感的农业用水效率评价方法研究进展[J]. 尚松浩,蒋磊,杨雨亭. 农业机械学报. 2015(10)
[10]多尺度蒸散发估测与时空尺度拓展方法研究进展[J]. 张宝忠,许迪,刘钰,陈鹤. 农业工程学报. 2015(06)
本文编号：3708910
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 研究背景与意义
1.3 国内外研究动态
1.3.1 多源遥感数据时空融合研究动态
1.3.2 作物提取研究动态
1.3.3 基于遥感蒸散量反演研究动态
1.3.4 作物生长动态监测研究动态
1.3.5 基于遥感的水生生产率研究动态
1.4 研究内容
1.5 技术路线图
2 研究区概况和基础数据收集与处理方法
2.1 研究区概况
2.2 基础数据的收集与处理方法
2.2.1 遥感数据介绍
2.2.2 遥感数据预处理
2.2.3 地面与气象数据
3 多源遥感数据融合模型构建
3.1 数据融合模型基础
3.1.1 模糊C聚类算法介绍
3.1.2 STARFM及其改进模型理论基础
3.1.3 混合像元分解模型理论基础
3.2 VI数据融合
3.2.1 融合方法
3.2.2 融合结果精度
3.2.3 与其他模型精度比较
3.2.4 模型精度影响因素
3.3 波段数据融合
3.3.1 融合方法
3.3.2 融合结果
3.3.3 与其他模型比较
3.3.4 精度影响因素分析
3.3.5 FCMSTRFM评述
4 灌区水稻面积提取
4.1 水稻面积提取方法
4.1.1 构建标准水稻EVI曲线
4.1.2 光谱耦合技术提取水稻种植面积
4.2 水稻空间分布及精度验证
4.2.1 水稻空间分布
4.2.2 提取结果精度验证
5 水稻LAI及产量反演
5.1 水稻LAI反演
5.2 水稻产量预测
6 基于SEBAL模型的蒸散量反演
6.1 蒸散量反演方法
6.1.1 地表净辐射通量
6.1.2 土壤热通量计算
6.1.3 感热通量计算
6.2 蒸散量尺度扩展
6.2.1 日尺度蒸散量计算
6.2.2 无影像日期蒸散量拓展
7 灌区尺度水稻产量与水分的响应关系
7.1 模型构建
7.2 灌区尺度水分生产函数
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多源数据融合模型的水稻面积提取[J]. 魏永霞,杨军明,吴昱,王斌,SHEHAKK M,侯景翔. 农业机械学报. 2018(10)
[2]定量遥感升尺度转换方法研究进展[J]. 郝大磊,肖青,闻建光,游冬琴,吴小丹,林兴稳,吴胜标. 遥感学报. 2018(03)
[3]农业遥感研究应用进展与展望[J]. 陈仲新,任建强,唐华俊,史云,冷佩,刘佳,王利民,吴文斌,姚艳敏,哈斯图亚. 遥感学报. 2016(05)
[4]大数据时代的农情监测与预警[J]. 吴炳方,张淼,曾红伟,张鑫,闫娜娜,蒙继华. 遥感学报. 2016(05)
[5]基于决策树和面向对象的作物分布信息遥感提取[J]. 周静平,李存军,史磊刚,史姝,胡海棠,淮贺举. 农业机械学报. 2016(09)
[6]结合像元分解和STARFM模型的遥感数据融合[J]. 谢登峰,张锦水,孙佩军,潘耀忠,云雅,袁周米琪. 遥感学报. 2016(01)
[7]基于时序植被指数的县域作物遥感分类方法研究[J]. 张荣群,王盛安,高万林,孙玮健,王建仑,牛灵安. 农业机械学报. 2015(S1)
[8]基于GF-1/WFVNDVI时间序列数据的作物分类[J]. 杨闫君,占玉林,田庆久,顾行发,余涛,王磊. 农业工程学报. 2015(24)
[9]基于遥感的农业用水效率评价方法研究进展[J]. 尚松浩,蒋磊,杨雨亭. 农业机械学报. 2015(10)
[10]多尺度蒸散发估测与时空尺度拓展方法研究进展[J]. 张宝忠,许迪,刘钰,陈鹤. 农业工程学报. 2015(06)
本文编号：3708910
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