基于MODIS时间序列的耕地复种指数研究

摘要

耕地种植制度历来是农业研究的重点，复种制度又是农业种植模式的重要方式。黄淮海地区作为中国的粮食主产区，其种植模式变化带来的粮食生产率的改变势必影响全国粮食产量。因此，对近十五年来黄淮海地区的耕地复种指数变化研究具有重要意义。
　　本文以黄淮海地区三省二市为研究区域，以时间分辨率为16d，空间分辨率为1km的MODIS NDVI影像为数据源，利用TIMESAT3.0软件对影像每三年进行处理，得到一整年的NDVI时间序列曲线，由于受到外界因素干扰，NDVI时间序列曲线会受到噪声影响。为了准确的提取峰值个数，用Savitzky-Golay滤波法拟合NDVI时间序列曲线，这能更好的反映一年内农作物的熟制状况。用二次差分法对峰值个数提取，该提取算法是基于单个像元的，将所有像元内的峰值个数按照行列的方式存入到文本文件中，利用计算机R语言编程对每个文本文件作成图处理，分别得到黄淮海地区各省市的耕地复种空间分布图。
　　通过对黄淮海地区分省市的近十五年来的耕地复种指数研究可以看出，黄淮海地区（三省二市）的一熟区域总体变动不明显，但某些区域范围内会有变动，两熟区域明显增加，以河南为中心向四周扩展。统计数据与该研究结果呈正相关关系，相关系数为0.8093，对国家农业决策具有一定的参考价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究目的内容和技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

1．4 本文章节安排

2 研究区概况与MODIS数据处理

2．1 研究区概况

2．2 研究区土地利用及复种状况

2．3 研究区的数据来源

2．3．1 MODIS数据集

2．3．2 遥感反演复种指数基础

2．3．3 植被指数模型

2．4 遥感数据的预处理

2．5 本章小结

3 NDVI时间序列曲线平滑重构

3．2 NDVI时间序列曲线的平滑滤波

3．2．1 非对称高斯函数拟合法

3．2．2 双逻辑函数滤波法

3．2．3 Savitzky-Golay滤波法

3．2．4 实验对比选取最佳滤波

3．3 本章小结

4 耕地复种指数提取与计算

4．1 复种指数提取软件

4．2 耕地复种指数的提取

4．2．1 重构时间序列的峰值点探测

4．2．2 复种指数提取流程

4．3 耕地复种指数结果分析

4．4 本章小结

5 耕地复种指数结果验证分析

5．1 研究结果验证

5．2 精度评价

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

作者简历

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