中國耕地熟制變化遙感監(jiān)測研究.pdf

1、論文題目：中國耕地熟制變化遙感監(jiān)測研究專業(yè)：地圖學與地理信息系統(tǒng)碩士生：史姝（簽名）_____________指導教師：湯伏全（簽名）_____________李存軍（簽名）_____________摘要多熟種植是我國重要的耕作方式，它對保持和增加糧食的產量以及促進農村經(jīng)濟的發(fā)展都有十分重要的意義。我們國家耕地的熟制格局復雜多樣，在過去的三十年里，我國的耕地資源在數(shù)量、質量和利用結構方面因受自然條件以及農村社會狀況的影響發(fā)生了復雜的變化

2、，這就需要我們能夠很好地掌握全國耕地資源的情況和糧食生產的形勢，以對估計糧食產量的變化及其原因做出科學的決策。本文以全國范圍為研究區(qū)域，利用北京師范大學提供的GLASSLAI數(shù)據(jù)，用TIMESAT軟件對時間序列的GLASSLAI數(shù)據(jù)進行重構，得到了能體現(xiàn)不同熟制的時序GLASSLAI平滑曲線，運用R語言編程求平滑曲線極大值個數(shù)（即曲線波峰數(shù)目）的方法實現(xiàn)了全國范圍內耕地熟制信息的自動提取，將2000年中國1:10萬的地表覆蓋數(shù)據(jù)的耕地層

3、數(shù)據(jù)對結果進行裁剪，最終得到1982年、1992年、2002年、2012年的全國耕地熟制格局分布圖，對我國近三十年來耕地的熟制變化進行了分析，并計算得出復種指數(shù)，將所得結果分別與統(tǒng)計資料及前人的研究成果進行了對比驗證。主要的研究方法及結果如下：（1）對我國32個?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）共12年的時間序列GLASSLAI數(shù)據(jù)進行重投影、拼接、裁剪等預處理，建立時間序列GLASSLAI曲線，由于影像中存在噪聲的影響，時序GLASSLAI曲線偶爾

4、會出現(xiàn)鋸齒形，利用以Matlab為運行載體的TIMESAT3.0軟件中提供的Gaussian濾波、Logistic濾波以及SavitzkyGolay濾波（簡稱SG濾波）對曲線進行重構。結果顯示，Gaussian和Logistic兩種濾波不能很好的擬合二熟、三熟作物的曲線，這會造成監(jiān)測結果與實際情況的嚴重不符，而SG濾波能夠更好的擬合不同熟制的時序曲線，這能夠較好地展現(xiàn)農作物季節(jié)性的變化情況，有利于提取波峰數(shù)量。（2）依據(jù)植物的物候特征所

5、形成的時序曲線的變化特點，耕地熟制就相當于時序曲線上滿足條件的極大值點的個數(shù)。將上述得到的能體現(xiàn)不同熟制的時序GLASSLAI平滑曲線以時序數(shù)字的形式存儲成文本格式，運用R語言編程的方法來提取曲線上滿足條件的極大值點的個數(shù)。結果顯示，此方法可以提取每個像元的時序曲線波峰個數(shù)（0ABSTRACTMultiplecroppingisanimptantwayofcultivationinChinaitalsohasavitalsignific

6、anceonmaintainingincreasingthegrainproductionpromotingeconomicdevelopmentinruralarea.Thefarmlcroppingsysteminourcountryiscomplicateddiverse.Inthepastthirtyyearsthefarmlresourceinourcountryhadacomplexchangesinquantityqual

7、ityusestructureduetotheinfluencecausedbynaturalconditionsruralsocialconditionswhichrequiresustobeabletohaveagoodgraspofthesituationofthefarmlresourcethefoodproductioninChinaindertomakescientificdecisionsonestimatingthech

8、angesitsreasonsofgrainproduction.TakingChinaastheresearchareathispaperusedtheGLASSLAIdataprovidedbyBeijingNmalUniversityusedtheTIMESATsoftwaretoreconstructthetimeseriesGLASSLAIdatatogettimeseriesGLASSLAIsmoothcurvewhichc

9、anreflectthedifferentcroppingsystem.BasedontheRlanguageprogramtoseekthemaximanumbersonasmoothcurve(thatisthenumbersofthepeakofwave)theautomaticextractionoftheinfmationofthefarmlcroppingsysteminChinawasrealized.Afterusing

10、farmlcoverdatatocutthemapthedistributionmapofChinesefarmlcroppingsystemin1982199220022012wereobtained.AccdingtothefourmapsthispaperanalyzedthechangesofthefarmlcroppingsysteminChinainrecentthirtyyearscalculatedthemultiple

11、croppingindexcomparedtheresultsobtainedseparatelywiththestatisticsthepreviousresearch’sresults.Themainresearchmethodsconclusionsareasfollows:(1)Afterthepreprocessingofthetotallytwelveyears’timeseriesGLASSLAIdataofChinese

12、32provincesthetimeseriesGLASSLAIcurvewasestablished.ButtherewasnoiseintheimagethetimeseriesGLASSLAIcurvepresentedjaggiesoccasionally.TheTIMESAT3.0softwareoperatedundertheMatlabprovidedtheGaussianfiltertheLogisticfilterth