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基于时序植被指数的东北地区耕地生长季特征识别与应用研究
  • ISSN号:0479-8023
  • 期刊名称:北京大学学报(自然科学版)
  • 时间:2011
  • 页码:882-892
  • 分类:Q948[生物学—植物学] S127[农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081, [2]中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081, [3]北京大学城市与环境学院,北京100871
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2010CB951502); 国家自然科学基金(40930101 40971218)资助
  • 相关项目:全球变化背景下农作物空间格局动态变化与响应机理研究
中文摘要:

基于多时相遥感信息可以有效反映区域尺度上作物物候期特征的原理,利用1998—2009年期间的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据,采用TIMESAT软件集成的非对称高斯函数拟合方法对数据序列进行平滑重构处理,进而根据拟合曲线变化特征定义并提取了我国东北地区耕地生长季特征参数(包括生长季开始期、峰值期、结束期与生长季长度等)。然后,利用农业物候观测数据(包括出苗期、抽穗期、成熟期与生育期天数等)对上述生长季特征进行了对比验证研究。最后,重点分析了近10年来东北地区耕地典型物候期的空间格局及其时间波动特征。结果表明:基于观测数据的作物物候期特征的时间变化曲线,可以一定程度上反映不同作物类型的生长过程;基于拟合数据提取的耕地生长季特征参数与不同作物的观测物候期均存在显著的相关关系,相对而言,提取的耕地生长季特征能更好地反映区域尺度上作物物候期特征的宏观时空分异。此外,空间网格化的物候特征分析结果还可为研究作物生长过程对外界环境条件变化(诸如区域温度、降水和日照时间等)的时空响应提供重要的数据支持。

英文摘要:

The authors investigated spatio-temporal patterns of seasonality parameters of crop growing season in Northeast China,by using the SPOT/VGT NDVI ten day composed time-series data collected from 1998 to 2009.First,to minimize the effects of anomalous values caused by atmospheric haze and cloud contamination,the software TIMESAT was used to generate smooth time series of NDVI based on an asymmetric Gaussian function;second,the seasonality parameters,such as the start date,the end date,the peak date,and length of the growing season,were defined and extracted from the smoothed NVDI time-series dataset;third,each of the extracted parameters and the observed agricultural phenophases(including the stages of seedling,heading and maturity for harvest,length of growth period) were compared and validated by using a scatter plot,respectively;finally,the temporal trends and spatial patterns of the major crop seasonality parameters in Northeast China were illustrated and analyzed over the past 10 years.The results show that the growth process of major crops can be discriminated to a certain extent from the temporal trend of observed crop phenological characteristics.Obvious linear correlations can be found between the extracted seasonality parameters and the observed crop phenophases,which indicates that spatio-temporal variations of crop phenophase can be expressed in details by utilizing the extracted parameters from the smoothed NDVI time series.Meanwhile,all these grid-based crop phenophases can be used as data alternative for studying the spatio-temporal responses of crop growth process caused from fluctuation in external environmental conditions,such as air temperature,precipitation and daylight hours,etc.

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期刊信息
  • 《北京大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:北京大学
  • 主编:赵光达
  • 地址:北京海淀区海淀路52号
  • 邮编:100871
  • 邮箱:xbna@pku.edu.cn
  • 电话:010-62756706
  • 国际标准刊号:ISSN:0479-8023
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2442/N
  • 邮发代号:2-89
  • 获奖情况:
  • 1997年第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,1999年教育部“优秀自然科学学报一等奖”,1999年获首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:18270