耕地是人們賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),耕地質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到作物的產(chǎn)量與品質(zhì),提高耕地利用效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)利用,對于保障糧食安全和增加農(nóng)民收入具有重大意義。我國的耕地通常把整個地塊作為耕種單元,對一個地區(qū)的所有耕地進(jìn)行統(tǒng)一施肥管理,單位面積投入相同的肥量會因土壤養(yǎng)分的空間差異性造成地塊所需肥量的過多或過少,區(qū)域內(nèi)養(yǎng)分供給失衡,降低了肥料利用率,對耕地生態(tài)環(huán)境造成了污染,耕地經(jīng)濟(jì)效益以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量受到了較大影響。因此,對農(nóng)田進(jìn)行科學(xué)合理的施肥管理模式是提高耕地利用效益的有效手段,精準(zhǔn)管理分區(qū)可以按分區(qū)單元投入化肥的使用量,不僅提高了耕地經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)耕地生態(tài)環(huán)境,而且促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展以及耕地資源的可持續(xù)利用。精準(zhǔn)管理分區(qū)是依照農(nóng)田作物的長勢特征將整個地塊劃分成多個獨立的小單元,單元內(nèi)部具有相似性,單元之間具有空間差異性,對不同的單元進(jìn)行變量施肥管理。傳統(tǒng)的田間格網(wǎng)采樣方法需要到研究區(qū)按要求進(jìn)行采樣,這種方法不僅耗費大量的人力、物力,而且作業(yè)效率低,在實際應(yīng)用中很難推廣,基于遙感技術(shù)的精準(zhǔn)管理分區(qū)與傳統(tǒng)的田間格網(wǎng)采樣相比作業(yè)效率高,可以大面積推廣,也是當(dāng)前研究的熱點。本文選取黑龍江省海倫市海倫合作社試驗田作物長勢差異較為明顯的地塊為研究區(qū),獲取海倫合作社2018年6月和7月兩期高分一號影像,2018年6月和7月兩期無人機(jī)多光譜影像,提取影像的植被指數(shù),采用面向?qū)ο蠖喑叨确指罘椒▽r(nóng)田精準(zhǔn)管理分區(qū),并且對生長期的作物進(jìn)行田間格網(wǎng)采樣,獲取葉綠素SPAD值、株高,然后利用SPAD值、株高、植被指數(shù)評價精準(zhǔn)管理分區(qū)的精度。首先以高分一號不同時期的影像為數(shù)據(jù)源對農(nóng)田精準(zhǔn)管理分區(qū),然后以無人機(jī)多光譜不同時期影像為數(shù)據(jù)源對農(nóng)田精準(zhǔn)管理分區(qū),最后利用歸一化植被指數(shù)NDVI、紅邊歸一化植被指數(shù)NDRE、紅邊反射率RE、紅邊比值植被指數(shù)RERVI、比值植被指數(shù)RVI為數(shù)據(jù)源劃分精準(zhǔn)管理分區(qū),研究結(jié)論如下:(1)運用面向?qū)ο蠖喑叨确指钏惴?對高分一號2018年6月下旬與7月下旬的影像劃分精準(zhǔn)管理分區(qū),劃分精準(zhǔn)管理分區(qū)后分區(qū)內(nèi)與分區(qū)間變異系數(shù)差異明顯,管理分區(qū)單元間有較大的空間差異性,并且基于6月下旬高分一號影像的分區(qū)中SPAD值、株高、比值植被指數(shù)RVI、垂直植被指數(shù)DVI、歸一化植被指數(shù)NDVI的區(qū)間變異系數(shù)均高于7月下旬,區(qū)內(nèi)變異系數(shù)均低于7月下旬,因此,基于高分一號影像的精準(zhǔn)管理分區(qū)具有可行性,并且6月下旬精度更高一些。(2)以無人機(jī)多光譜影像為數(shù)據(jù)源,運用面向?qū)ο蠖喑叨确指罘椒▌澐志珳?zhǔn)管理分區(qū),評價最優(yōu)分割尺度,劃分精準(zhǔn)管理分區(qū)后在6月下旬與7月下旬的區(qū)內(nèi)與區(qū)間變異系數(shù)有明顯變化,利用SPAD值、株高、NDVI、NDRE、RERVI、RVI評價精準(zhǔn)管理分區(qū)的精度,6月下旬SPAD值、株高、NDVI、NDRE、RERVI、RVI區(qū)間變異系數(shù)大于7月下旬,區(qū)內(nèi)變異系數(shù)小于7月下旬,由此可以看出基于無人機(jī)多光譜影像為數(shù)據(jù)源的精準(zhǔn)管理分區(qū)具有可行性,并且6月下旬的影像精度高于7月下旬。(3)基于植被指數(shù)的精準(zhǔn)管理分區(qū)結(jié)果表明,紅邊植被指數(shù)的分區(qū)精度要高于歸一化植被指數(shù)與比值植被指數(shù)。(4)對比分析高分一號6月下旬、7月下旬,無人機(jī)多光譜影像6月下旬、7月下旬的精準(zhǔn)管理分區(qū)精度,結(jié)果表明,基于無人機(jī)多光譜影像的精準(zhǔn)管理分區(qū)精度要高于高分一號,選取6月下旬的影像精準(zhǔn)管理分區(qū)的精度要高于7月下旬。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S127
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)碩士學(xué)位論文與數(shù)據(jù)處理著豐富的物質(zhì)資源，有著肥沃的黑土地，是世界物有玉米、大豆等糧食作物以及烤煙等經(jīng)濟(jì)作物內(nèi)，在松嫩平原東北部，地塊中心地理位置坐標(biāo)為的研究區(qū)面積為 12 hm2，如圖 3-1 所示。南與綏市相鄰，總?cè)丝?84.7 萬人，其中農(nóng)業(yè)人口 65 萬人均為黑龍江省市縣第七位。由于氣候影響，該地全年有 120 天為無霜期，積溫在 2200℃到 2400℃均最低氣溫達(dá)到-26℃，全年降水量達(dá)到了 500-600

圖3-26月下旬高分一號假彩色影像
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本文編號：2846504