基于遥感影像的棉花种植面积抽样估算方法研究——以农八师为例

摘要

本文以新疆生产建设兵团农八师的棉花种植面积为研究对象，采用遥感抽样估算方法，结合研究区的LandsatTM遥感影像，对研究区棉花种植面积进行估算；对农八师2006～2009年这四年间的棉花种植面积变化进行分析，揭示出该区域的棉花种植面积动态变化特征，为兵团农业生产决策部门提供实时、准确的棉花种植面积信息，并为农业生产调控政策提供科学依据。
　　本论文主要研究内容如下：
　　1、设计了基于历史统计数据的棉花种植面积分层随机抽样方法并建立了一元线性回归方程模型。
　　农八师各团场棉花种植面积虽然逐年有所变化，但在近期几年内其变化程度不大，棉花主要还是种植在原来的地块中。以统计数据中的棉花种植面积为抽样调查总体，采用累计平方根法分层，按最优分配原则确定各层样本数量，研究总播面积与棉花种植面积之间的相关关系并建立一元线性回归方程模型。
　　2、设计了基于LandsatTM遥感影像的棉花种植面积抽样估算方法。
　　通过实地调研并结合LandsatTM遥感影像，建立各种地物遥感解译标志。在遥感影像中逐步去除荒地、建筑用地、水域、林地、裸地等非农用地的影响而完成棉花的识别提取。采用1km×2km的抽样框作为抽样单元并将其布置于遥感影像中，以增加样本数量。依据所设计的分层随机抽样方法及所建立的一元线性回归方程模型估算棉花种植面积。
　　3、应用VisualBasic6.0软件实现棉花种植面积遥感抽样估算方法。
　　该软件实现的主要功能是：调出农八师及各团场已经处理好的遥感影像图及其1km×2km网格图，这些图将用于估算棉花种植面积；查询农八师及各团场历年总播面积值与棉花种植面积值，这些面积值用于实施分层随机抽样并建立一元线性回归方程模型；设计实施分层随机抽样及建立一元线性回归方程模型所需的算法及其步骤；查询2009年农八师及各团场棉花种植面积遥感抽样估算值。

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第一章 绪论

1.1 研究背景、意义

1.2 农作物遥感抽样调查研究进展

1.3 棉花遥感监测研究进展情况

1.4 研究目标与内容

1.5 技术路线

1.6 论文组织结构

第二章 遥感概述及遥感影像预处理方法分析

2.1 遥感概述

2.2 遥感影像预处理及分类

2.3 本章小结

第三章 抽样方法设计及总播面积与棉花面积相关性分析

3.1 概述

3.2 抽样方法选择

3.3 样本单元选择

3.4 分层随机抽样方法设计

3.5 总播面积与棉花面积之间相关关系分析

3.6 总体相关系数?的显著性检验

3.7 各种方程模型对比分析

3.8 估计值y与残差e分析

3.9 一元线性回归方程模型的检验

3.10 本章小结

第四章 棉花种植面积遥感抽样估算方法研究

4.1 研究区域概况

4.2 背景数据资料

4.3 范例区选择

4.4 野外实地调查

4.5 遥感影像处理

4.6 估算148团在2009年的棉花种植面积

4.7 估算农八师各团场在2009年的棉花种植面积

4.8 本章小结

第五章 棉花种植面积遥感抽样估算方法的软件实现

5.1 软件结构设计

5.2 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录 农八师各团场的遥感影像及其1km×2km网格图

致谢

作者简介

石河子大学硕士研究生学位论文