【摘要】：自覆膜栽培技術應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后,全球每年農(nóng)用地膜消耗量約為500百萬噸。我國目前農(nóng)用地膜消耗量達到131萬噸／年,土地覆膜面積已超過1758萬公頃,覆膜農(nóng)田已成為一種重要的農(nóng)業(yè)景觀。大規(guī)模的覆膜栽培必然會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,因此如何快速有效地獲取大范圍覆膜農(nóng)田分布信息顯得尤為重要。新疆是我國棉花主產(chǎn)區(qū),也是農(nóng)田覆膜規(guī)模最大的地區(qū)之一。本文以南疆阿克蘇河流域中綠洲為研究區(qū),以MODIS影像為數(shù)據(jù),采用純凈像元指數(shù)法獲取覆膜農(nóng)田、植被、水體和裸土等地類純凈像元,并采用線性光譜混合模型分解得到各地類軟分類信息；在分析空間引力模型基礎上,提出亞像元-亞像元空間引力模型(SSSAM),并利用IDL開發(fā)SSSAM和傳統(tǒng)亞像元定位模型SPSAM. MSPSAM、MSAM和TPHM,實現(xiàn)覆膜農(nóng)田亞像元定位；通過對比分析SSSAM與傳統(tǒng)亞像元定位模型定位結果以及時間序列閾值法硬分類結果,以驗證SSSAM制圖方法的有效性；最后基于地表溫度數(shù)據(jù)定量測算了農(nóng)田覆膜的熱環(huán)境效應。研究結果表明：(1) SSSAM算法在4次迭代后達到最優(yōu)分類結果,總體精度和Kappa系數(shù)都較高,2000、2005、2008、2014年的總體精度分別達到77.69%、80.97%、86.43%和82.44%,Kappa系數(shù)分別達到0.56、0.59、0.66、0.66。(2)2000、2005、2008、2014年SSSAM定位結果的總體精度比SPSAM算法的分別提高了7.61%、4.65%、6.27%、12.22%；SSSAM算法的時間效率較MSPSAM和MSAM算法的分別節(jié)約了近1/3和2/3運算時間；2000、2005、2008、2014年SSSAM定位結果的總體精度較MSPSAM的分別提高了0.63%、0.27%、0.36%、0.31%,比MSAM的分別提高了0.07%、0.16%、0.24%、0.19%。(3)當各地類分布為HR型為主或HR型與LR型并存時,SSSAM總體精度和Kappa系數(shù)比TPHM高;當覆膜農(nóng)田單一地類為LR型分布時,SSSAM的生產(chǎn)者精度和用戶精度均低于TPHM。(4) SSSAM較時間序列閾值法硬分類結果空間分辨率高,當軟分類信息誤差較小時,其定位結果的總體精度較高,是一種有效的覆膜農(nóng)田信息提取算法,可從算法優(yōu)化及提高帶入制圖分類結果的混合像元分解軟分類精度兩方面作改進。(5)農(nóng)田覆膜期覆膜農(nóng)田晝、夜相對地表溫度平均值比未覆膜的植被地區(qū)高,白天高出1℃以上,夜晚高1℃左右,而農(nóng)田揭膜后則比未覆膜的植被地區(qū)低,同時PML區(qū)域在相對地表溫度農(nóng)田覆膜期與揭膜后的差值大于0,進一步證明了農(nóng)田覆膜具有增溫效應。覆膜農(nóng)田面積占比與晝夜地表溫度均呈正相關關系,白天和夜晚相關關系置信水平分別達到0.01和0.05。本文提出的SSSAM亞像元定位模型,為基于中低分辨率MODIS數(shù)據(jù)快速提取新疆大范圍覆膜農(nóng)田空間分布信息提供了新的思路,為政府進行化肥農(nóng)藥分配和殘膜回收管理提供有力依據(jù)。
【圖文】：

技未路挽圈

通過對ＳＶＭ、ＭＬＣ兩種分類方法精度比較（表２．３和表２．４），可知ＳＶＭ分逡逑類放在在總體精度和卡帕系數(shù)上都比傳統(tǒng)的ＭＬＣ分類法高，，因此后期采用ＳＶＭ逡逑分類結果（圖２．３）來檢驗ＭＯＤＩＳ影像亞像元制圖及閩值法分類的精度。逡逑怞？邋Ｑ晨＇、巧Ａ逡逑拽’一邐，邐：ｙＷ逡逑－－ｍｔ邐－ｍ逡逑派年}邋２0１鐘逡逑ｔ邋■邋＾邐Ｗ逡逑１＾１邋Ｐｌａｎｔ逡逑０邋１５邋３０邋６０邋９０邐與蘭邋ｔｅｒ，邋ｄ逡逑■邋■邋ｍ＾Ｋｍ邐Ｂａｒｅ邋ｌａｎｄ逡逑困邋２．３邋２０００、２００５、２００８、２０１４邋年邋Ｌａｎｄｓａｔ邋巧尓邋ＳＶＭ邋分類結果困逡逑從圖２．３可知研究區(qū)巧膜農(nóng)田面積年際變化較大，２０００年到２００８年間我國逡逑棉紡業(yè)發(fā)展迅速，需求缺口不斷被放大，在經(jīng)濟利益驅動下新疆堅持＂一黑一白逡逑（棉花政策鼓勵農(nóng)民種植棉花，因此面積逐漸增長。而２００８年的金融危機對逡逑我國棉紡織品市場造成了沖擊，致使對棉花的需求也降低。第二年阿克蘇地地區(qū)逡逑農(nóng)業(yè)部口為實現(xiàn)農(nóng)民增收結構多元化，對種植業(yè)結構進行調(diào)整，制定了＂壓棉＂逡逑１５逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S316

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本文編號：2680440