叶回春
- 作品数：21 被引量：328H指数：10
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(农业)科研专项国土资源公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学矿业工程经济管理自动化与计算机技术更多>>
- 基于Sentinel-1/2影像的水稻种植面积提取方法研究——以三江平原为例被引量：1
- 2023年
- 水稻是中国主要粮食作物之一,稻米产量关系到民生福祉。及时、准确地获取水稻种植面积信息及其空间分布状况对于区域农业发展规划和产量评估具有重要意义。针对水稻与其他农作物易混以及光学数据易受云雨天气影响等问题,以东北三江平原为例,利用中高分辨率Sentinel-1微波数据、Sentinel-2光学数据,分别构建时序水体指数SDWI和植被指数NDVI组成水稻完整的物候生长曲线,分析水稻移栽期、分蘖期、抽穗期、成熟期4个重要生长时期不同的光谱差异,通过阈值分割和组合不同时期的数据,来实现水稻不同物候时期种植面积的提取,并与传统的基于单一光学数据的方法进行对比。研究结果表明:经过地表样本点的验证,所构建方法可以精确提取三江平原水稻几个关键生育期的种植面积并且优于单一使用光学数据的方法。同时利用单生育期影像例如移栽期影像提取水稻面积也可使总体精度达到87.08%,随着生育期数据的完整,总体精度也不断提高,其中基于全生育期的面积提取总体精度也高达91.88%,Kappa系数为0.834,可以满足实际应用需求。因此这种的多源数据结合的水稻种植面积提取方法能够准确、高效地提取三江平原水稻不同物候时期种植面积,为短期内的农情调查管理和区域农业可持续发展提供依据。
- 乔树亭叶回春叶回春黄珊瑜黄文江郭安廷钱彬祥
- 关键词：物候特征三江平原
- 基于分形理论和地质统计学的表层土壤颗粒大小分布变化特征被引量：3
- 2014年
- 【目的】探究多角度、多尺度全面揭示土壤颗粒大小分布特征的方法体系,探索更加简单而又可综合定量分析评价土壤质量及其演变过程的手段。【方法】以计算的土壤颗粒体积分形维数(Dv)作为分析对象,建立集分形理论、传统统计学、分离土壤颗粒Dv的双对数图和地质统计学等理论和方法为一体的表层土壤颗粒大小分布变化特征分析方法体系,并基于此从点和区域2个尺度系统全面地研究表层土壤颗粒大小分布变化特征。【结果】粒径<10μm的土壤颗粒累积体积百分含量与Dv呈显著正相关,相关系数为0.46,而>50μm以内的土壤颗粒累积体积百分含量与Dv呈显著负相关,相关系数为0.63,土壤颗粒Dv值越小,土壤颗粒越粗;最大和最小Dv的双对数拟合图主要变化靠近拟合的直线,R2值均在0.9以上,拟合结果理想,分离的Dv能够包含整个土壤颗粒大小分布变化的程度。不同土壤有机质含量组之间土壤颗粒Dv存在一定差异性,土壤颗粒Dv能够客观地表征农田土壤质量的变化;随着高程增加,Dv表现相对比较复杂;褐土土壤颗粒Dv均值最大,潮土均值最小;粮田、园地和草地之间的土壤颗粒Dv差异性不明显。基于土壤颗粒Dv与环境因素关系分析的回归克里格法预测结果较为准确,区域和样点土壤颗粒Dv空间分布格局一致,较客观地反映了区域表层土壤颗粒大小分布变化特征。【结论】建立的方法体系能够从多角度、多尺度全面地反映土壤颗粒大小分布特征,分析结果符合实际,土壤颗粒Dv可以作为定量化分析评价和表征土壤质量及其演变过程的手段。
- 张世文张立平袁君沈重阳陈孝杨叶回春黄元仿
- 关键词：地质统计学
- 县域土壤质量数字制图方法比较被引量：4
- 2013年
- 土壤质量研究几乎涵盖土壤研究的所有领域,土壤质量制图理论与方法是土壤质量研究的一项重要研究内容。该研究以北京市密云县为研究区,基于土壤质量评价最小数据集和指数和法计算的土壤质量指数,探究了在地学模型支持下区域土壤质量数字制图方法。研究设计了5种区域土壤质量数字制图方法,并比较了不同方法的空间数字制图精度。结果显示,目前广泛使用的基于参评指标空间插值结果的土壤质量数字制图方法精度最低、工序较繁琐,且无法反映研究区景观高度异质的特点;而基于计算后的土壤质量指数(soil quality index,SQI),借助于地统计学方法的土壤质量数字制图方法相对比较科学合理,其中又以基于计算后的SQI和回归克里格法预测效果最好,均方根误差最小,仅为0.01897,相对于基于参评指标空间插值结果的土壤质量数字制图方法,精度相对提高率最大,达到50%以上。综合考虑空间制图精度、工序的繁简程度,在该研究设计的5种方法中基于计算的SQI和回归克里格法最佳,该法避免了地统计插值在景观高度异质区的应用局限性,预测结果与实际最为相符。
- 张世文张立平叶回春胡友彪黄元仿
- 关键词：土壤制图地统计学
- 草原区露天煤矿植被覆盖度时空演变与驱动因素分析被引量：25
- 2016年
- 采用多时相Landsat TM遥感数据,借助于植被指数与植被覆盖度,基于不同时序植被覆盖度格点回归斜率、标准差和基末年等级转换矩阵等,分析了研究区植被覆盖度空间异质性及其驱动机制,剖析了采复联动下研究区、开采区和复垦区植被覆盖度变化趋势和波动程度,进而揭示随着时间变化采复活动与植被覆盖度间的响应。研究结果表明:不同年份研究区植被覆盖度及其等级空间分布整体上具有一定相似性,矿山采复活动在一定程度上打破了区域植被覆盖度时空演变格局;研究区植被覆盖度以中(Ⅳ等)、中低(Ⅲ等)为主,按多年均值计算,两者之和占研究区总面积的80%以上;植被覆被度呈增加和减少的区域面积比为2∶3,相关系数在-0.9266~0.4805之间,斜率正值范围内相关性并不显著,而负值范围的-0.9266^-0.895呈现不同程度显著性相关;露天采区、排土场及其周边1.5 km范围内的植被覆盖度呈显著下降趋势,且趋于一致。矿区植被恢复经历了一个"高—低—高"的周期循环,半干旱草原区复垦管护期限尽量保证在6 a以上。70%以上区域在研究时段内植被覆盖度发生转换,转换较为频繁,Ⅰ等植被覆盖度中的90%是由采矿活动转入的。露天煤矿区植被覆盖的提升有赖于矿区社会压力减少和生态恢复力提高两方面。研究成果将为露天煤矿及其所在区域生态环境科学保护与决策、恢复和治理提供信息支撑。
- 张世文宁汇荣许大亮叶回春郑印张红艳黄元仿
- 关键词：遥感煤矿复垦植被覆盖度
- 北京延庆盆地农田表层土壤肥力评价及其空间变异被引量：63
- 2013年
- 【目的】土壤肥力评价及其空间变异研究,可为科学施肥、作物布局调整等提供依据。【方法】在以往土壤肥力评价仅考虑常规养分指标的基础上,引入微量元素养分指标,采用主成分分析法、隶属度函数和地统计方法,对北京延庆盆地表层土壤肥力进行综合评价,并研究其空间变异特征。【结果】研究区土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为0.63和0.37;土壤综合肥力指数处于0.22—0.97,平均为0.53;其空间变异具有一阶趋势,去除趋势后所剩残差表现出较弱的空间相关性;空间总体分布受有机质和全氮分布的影响较大,局部地区分布还受有效铜、有效锌等微量元素养分的影响;菜地土壤单一有效微量元素指标的肥力水平和综合肥力水平总体上均高于果园和粮田。【结论】将土壤常规养分和微量元素养分同时纳入土壤肥力质量评价指标体系是可行的和必要的,利用地统计学方法能较好地揭示土壤肥力质量的空间变异规律。
- 叶回春张世文黄元仿王胜涛
- 关键词：土壤肥力有效微量元素
- 露天煤矿区土地损毁与复垦景观指数分析被引量：35
- 2014年
- 露天煤矿区的资源开发会导致土地损毁和景观格局破坏，损毁土地的复垦规划和实施也应该考虑景观生态的保护。景观指数作为定量化研究景观格局的手段之一，其本身具有明显的尺度依赖性并存在生态学意义的重叠，因而针对矿区土地损毁与复垦过程进行景观指数尺度效应分析及代表性景观指数筛选是一个重要前提。本文以北方农牧交错生态脆弱区魏家峁露天煤矿区为例，应用景观生态学和传统统计学方法，分析了矿区开采前、开采结束和完全复垦3个阶段的13种格局水平景观指数的粒度效应，筛选了能够反映矿区开采损毁、复垦对景观格局产生影响的10个代表性景观指数。结果表明：除斑块丰富度密度指数外，其余12种景观指数表现出很强的粒度效应，该生态区露天煤矿区景观指数计算的适宜粒度范围为10～15m；最终确定表征该露天煤矿区开采结束后景观格局变化的代表性景观指数为香农多样性指数、景观形状指数、面积加权分维数和几何最邻近距离，表征该露天煤矿区完全复垦后景观格局变化的代表性景观指数为香农多样性指数、景观形状指数、面积加权分维数和聚集度。研究结果可为进一步分析露天煤矿区开采损毁与复垦多阶段、多复垦模式的景观格局变化提供参考，为切实保护矿区土地资源和景观生态提供指导。
- 张立平张世文叶回春黄元仿
- 关键词：露天煤矿区土地复垦景观指数
- 基于自组织特征映射神经网络的中国耕地生产力分区被引量：12
- 2015年
- 【目的】耕地生产力的高低直接关系到国家粮食安全,科学分析不同区域耕地生产力构成要素及其影响机制、摸清耕地资源状况,对于把握耕地资源利用的科学决策、实现耕地产能提升,特别是支撑省域土地整治以及高标准基本农田划定、保障国家粮食安全战略具有重要意义。【方法】基于中国31个省(自治区/直辖市)的土壤肥力、气候条件、地形地貌等自然条件及经济投入、效益反馈等社会统计数据,建立构成自然要素及社会经济要素的指标体系。根据粮食作物单产对耕地生产力分级,并结合以往区划确定耕地生产力区。在深入剖析耕地生产力与其构成素要素之间的复杂、高维、非线性关系基础上,采用自组织特征映射神经网络模型,通过U-矩阵面板以及变量位面对评价单元耕地生产力6个自然要素、5个社会经济要素构成的高维复杂数据进行可视化和空间聚类,识别不同空间格局下耕地生产力的差异性和相似性,直观反映耕地生产力构成要素变化的敏感分布区域,并基于耕地压力指数校正。最后,将聚类结果与耕地生产力分级结果叠加,并结合综合性、相对一致性、区域共轭性、行政单元完整性等原则进行适当调节,确定耕地生产力亚区。【结果】不同省域的土壤肥力、气候条件、地形地貌及经济投入、效益反馈方面有显著的空间差异性和发展的非均衡性,进而将自然要素、社会经济要素均聚为6类。以此为依据,将中国耕地生产力划分为10个耕地生产力区、24个亚区,其中耕地生产力区包括东北平原区、华北平原-丘陵区、黄土高原区、四川盆地、长江中下游平原区、华南丘陵区、云贵高原区、内蒙古高原区、西北内陆区、青藏高原区。耕地生产力亚区是根据自然要素、社会经济要素的可视化特征和空间聚类结果对耕地生产力区的区域优势及限制因素�
- 黄亚捷叶回春张世文郧文聚黄元仿
- 关键词：耕地生产力自组织特征映射神经网络可视化聚类
- 玉米冠层内光合有效辐射和叶面积指数垂直分布模拟被引量：2
- 2016年
- 基于辐射度模型(RGM),考虑冠层结构如垄宽、垄间距等建立玉米冠层内不同太阳高度角PAR垂直分布计算模型,结合指数递减光分布模型,考虑LAI与植被冠层内光分布的关系,运用Campbell椭球分布算法和Bonhomme&Chartier算法两种算法分别计算LAI垂直分布,并就模型的参数如太阳高度角等对PAR垂直分布结果的影响进行分析。结果表明,RGM模型不同太阳高度角对封垄前的玉米冠层内PAR垂直分布的模拟精度均较高,60°太阳高度角精度比较高,顺垄和垂直于垄方向的RMSE值分别为0.037 307和0.064 702;两种算法对LAI垂直分布估算能力均较好,不同入射光条件下估算精度不同,Campbell椭球分布算法60°太阳高度角模拟各层LAI垂直分布精度更高。
- 汪涛董斌黄文江叶回春黄华国
- 关键词：玉米光合有效辐射叶面积指数
- 北京土壤肥力及其关键要素空间变异与尺度效应研究
- 本文以北京为研究区域,通过引入粗糙集理论,探讨了土壤肥力评价过程中指标权重的确定方法,并运用传统统计学和地统计学分析了土壤综合肥力及有机碳(SOC)的空间变异规律和驱动因素,初步探讨了SOC的空间变异随采样密度变化的响应...
- 叶回春
- 关键词：土壤肥力
- 文献传递
- 水稻病虫害遥感监测与预测研究进展被引量：6
- 2023年
- 病虫害现已成为水稻产量的最大制约因素之一,传统的植保技术主要依靠植保人员的视觉和经验,存在一定的主观性,且费时费力,难以满足大范围的实时监测需要。遥感技术的发展提供了一种大面积、全天候、多方位的数据快速获取手段,能够为病虫害的识别分类提供作物种植信息和环境信息,是实现对水稻病虫害进行大面积监测预测的重要手段。在阐述水稻病虫害遥感监测和预测机理的基础上,重点从多尺度遥感监测方法、预测方法、水稻病虫害监测与预测模型构建以及监测预测系统等多方面概述了水稻病虫害监测与预测的研究进展,并指出目前水稻病虫害监测与预测研究存在的问题及未来发展趋势。随着信息化农业的发展与多源数据的融合运用,趋向于精准化与智能化的水稻病虫害遥感监测与预测,将会越来越成熟。
- 袁德宝张冰瑞叶回春黄文江黄文江郭安廷段艳慧黄珊瑜
- 关键词：水稻病虫害遥感监测
