江西省水稻种植制度遥感评价.pdf

摘 要 江西省是我国主要的水稻生产地，水稻作为主要的粮食作物，提倡扩大水 稻复种面积是提高粮食产量的有效途径之一。开展江西省范围内水稻种植制度 的遥感动态监测，分析水稻种植制度空间变化，有利于农业生产的合理布局。 本文以江西省水田为研究对象，开展了以下研究工作： 1 ArcGIS （）基于高分卫星影像和资源三号卫星影像，利用 软件，通过目 视解译数字化得到江西省2019 年水田矢量范围，分析了江西省水田空间分布特 征； 2 DEM 2019 Sentinel-1 SAR （ ）基于数字高程模型 （ ）、 年多时相 和 Sentinel-2 影像分析了不同种植制度水稻的地形特征、多光谱波段特征、植被指 数特征、纹理特征和后向散射特征，及其季节变化特征差异，探讨了水稻种植 制度遥感提取的可行性； 3 Google Earth Engine GEE DEM Sentinel- （）在 （ ）云平台支持下，利用 、 1 SAR 和Sentinel-2 数据，比较分析不同分类特征基于随机森林分类算法提取江 西省水稻种植制度的精度差异，并分析了不同种植制度水稻的空间分布特征。 研究结果表明： （1）江西省的水田面积有27503.2 1 km2 ，在鄱阳湖平原和吉泰盆地呈现连 片集聚分布，而在赣南等山地丘陵区呈现零散、破碎性分布。水田主要分布于 高程低于 100 m 、坡度0°-2° 的区域范围内。整个江西省水田面积分布差异较 大，分布较不均匀，连片化差异明显。水田主要分布在距离水域500 m 且距居 民点200 m 内的区域； 2 （）不同种植制度水稻之间具有可分性。不同种植制度水稻多光谱波段地 表反射率、植被指数和后向散射系数的季节变化具有明显差异。高程对提取水 稻种植制度具有显著影响； （3 ）基于DEM 、Sentinel-1 SAR 和Sentinel-2 多源数据得到的最优特征集 合，利用随机森林分类算法提取江西省水稻种植制度，总体精度为83.95% ， Kappa 系数达0.706； 4 2019 32.42% 54.16% （） 年江西省双季稻占水田面积的 ，单季稻占 ，撂荒 占13.42% 。双季稻分布在鄱阳湖平原、赣抚平原和吉泰盆地。单季稻分布在城 镇周边、山区和丘陵等地带，而偏远山区水田则偏向于被撂荒； 5 0-100 m 0°-2° （）不同种植制度水稻主要分布在高程为 、坡度 的区域范 围内。不同种植制度水稻斑块数与平均斑块面积呈明显差异，撂荒斑块数最 I 少，单季稻平均斑块面积最大。不同种植制度水田数量整体上随着距水系和居 民点的距离增加而减少，各类水田基本分布在距水系500 m 以及距居民点200 m 以下的区域范围。江西省各县均有水田撂荒现象，其中东部和南部部分县区 撂荒较为严重，中部和西部撂荒率较低。 关键词：江西省；水稻种植制度；Google Earth Engine；随机森林；特征 选择 II Abstract Jiangxi Provi