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本文引入“非耕地系数”这个概念用于评价遥感耕地面积测量的精度,并着重研究尺度因子对非耕地系数及种植成数的影响,以便在不同的空间范围、种植比例及景观结构下选择合适空间分辨率的遥感数据进行农业估产,不但可以提高测量精度,而且可以排除选择数据时的盲目性,降低数据成本,为大范围农情遥感监测的业务化运行工作提供科学、可靠的依据和指导。
以山东省济宁县、兖州县、邹城县为研究区,利用SPOT、TM、IRS和MODIS遥感影像及由四者制作的土地利用图来分析尺度变化对非耕地系数及种植成数的影响,并制作了各子研究区域的非耕地系数矩阵及种植成数精度矩阵,为基于多尺度遥感数据复合的农情遥感监测业务化提供理论与实验参考。本研究的主要内容和主要结论如下:
1 利用SPOT、TM、IRS和MODIS遥感影像及其所获取相应的土地利用图,开展了非耕地系数计算方法及非耕地系数的尺度研究。
研究表明:并非所有的非耕地系数都为正值:同一土地利用图栅格化为不同分辨率的影像,不一定栅格化后分辨率越高,提取的非耕地面积越大,因而导致非耕地系数可能出现负值;非耕地系数大小受研究区的地貌影响,地势平坦的地区,非耕地系数较低,相反,地势起伏大的山区,非耕地系数较高;原因是山区较多的地区,地势起伏过大,许多微小的非耕地难以识别,因而导致非耕地系数变大;
2 建立了种植精度评价体系,开展了研究区种植成数的尺度研究;
3 建立了各研究区域的非耕地系数矩阵及种植成数精度矩阵,为多尺度农情遥感监测业务化提供试验依据;
研究表明:同一种土地利用图栅格化为不同分辨率的耕地层数据,非耕地系数数值都比较稳定:对于地势较为平坦的济宁县和兖州县,SPOT制作的土地利用图栅格化后提取的非耕地系数在0左右浮动,TM制作的土地利用图栅格后提取的非耕地系数介于0.04~0.06,IRS制作的土地利用图栅格化后提取的非耕地系数介于0.10~0.12,MODIS制作的土地利用图栅格化为250米分辨率后提取的非耕地系数为0.17~0.18。对于地势起伏较大的邹城县,SPOT制作的土地利用图栅格化后提取的非耕地系数依然在0左右浮动,TM制作的土地利用图栅格后提取的非耕地系数约为0.10,IRS制作的土地利用图栅格化后提取的非耕地系数约为0.15,MODIS制作的土地利用图栅格化为250米分辨率后提取的非耕地系数为约为0.24;基于同一种土地利用图的种植成数的精度受到分辨率的影响有限:对于地势较为平坦的济宁县和兖州县,基于SPOT制作的土地利用图的种植成数的精度在0.99~1浮动,基于TM制作的土地利用图的种植成数的精度介于0.93~0.96,基于IRS制作的土地利用图种植成数的精度介于0.87~0.90,基于MODIS制作的土地利用图种植成数的精度约为0.80。对于地势起伏较大的邹城县,基于SPOT制作的土地利用图种植成数的精度依然在0.99~1间浮动,基于TM制作的土地利用图种植成数的精度约为0.89,基于IRS制作的土地利用图的种植成数的精度约为0.85,基于MODIS制作的土地利用图提取的种植成数的精度约为0.74;种植成数受非耕地系数影响,在提取的种植面积接近或相同的情况下,非耕地系数越大,种植成数越低。