1、东华理工大学长江学院本科生毕业设计（论文）论文题目 ： 农业遥感在农作物估产的运用姓名 ： 周再鹏学号 ： 1031610235： 10316102年级 ： 10 级专业 ： 测绘工程学院 ： 长江学院指导教师 ： 聂运菊完成时间 ： 2014 年 6 月 9 日作 者 声 明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学长江学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的
2、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归东华理工大学长江学院所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期： 年 月 日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名： 年 月 日农业遥感在农作物估产的运用周再鹏Agricultural Remote Sensing in the Use of Crop Yield EstimationZhou Zaipeng年 月 日东华理工大学长江学院毕业论文 摘要 摘
3、要农业（Agriculture）为通过培育动植物生产食品及工业原料的产业。农业属于第一产业，遥感在农业中的运用现在越来越广泛，且对农业来说越来越重要。农业遥感技术集空间信息技术，计算机技术数据库、网络技术于一体。通过运用地理信息系统技术和全球定位系统技术，在农作物估产、生态环境监测、土壤解译、土壤侵蚀调差等方面进行全方位的数据管理，数据分析和成果的生成与可视化输出，是目前一种较有效的对地观测技术和信息获取手段。本文就遥感在农业方面的运用进行叙述，介绍农业遥感的作用。主要阐述了农业遥感的概念、发展状况及趋势。并着重介绍了农业遥感在农作物估产方面的应用。探讨遥感在农作物估产上的应用原理及方法。并通
4、过实例来进一步阐述说明。介绍了遥感作用于对玉米产量估产及SPOT遥感数据的指数及反演和产量估算。关键词：遥感技术; 预测估产; SPOT 遥感数据; 叶面积指数LAI; 归一化植被指数东华理工大学长江学院毕业论文 abstract ABSTRACTAgriculture by cultivating plants and animals to produce food and industrial raw materials industries. Agriculture in the primary industry, agriculture is one of the most impor
5、tant applications of remote sensing and broadest fields. Agricultural remote sensing technology is Fierce spatial information technology, computer technology. Database, network technologies. By supporting GIS Jing technology and global positioning system technology in agriculture expensive trickle a
6、djustments crop mantis structure, crop yield estimation, environmental monitoring and other aspects of the same azimuth data management, data analysis and results generation and visual output, is a more effective earth observation technologies and access to information means. This paper on the use o
7、f remote sensing in agriculture narrative describes the role of agricultural remote sensing. This paper describes development status and trends of agricultural remote sensing. And focuses on the application of remote sensing of agricultural crops in terms of yield estimation. Discusses the principle
8、s and methods of remote sensing applications in crop yield estimation. And examples to further elaborate instructions. Describes the role of the index and the inversion of remote sensing and yield of maize yield estimation and SPOT remote sensing data estimates.Keywords: Remote sensing technology; f
9、orecast yield estimation, SPOT remote sensing data, leaf area index (LAI) normalized difference vegetation index.东华理工大学长江学院毕业论文 目录 目 录1.绪论 .11.1农业遥感发展状况与趋势 .11.2农业遥感运用中心概述 .12 农业遥感概述 .32.1 遥感的概念 .32.2 农业遥感 .32.2.1 植物的光谱特征 .42.2.3 高光谱农业遥感 .52.2.4 农业微波遥感 .63.作物参量估算 .73.1农作物遥感估产原理 .73.2 农作物估产方法 .73.3农作
10、物遥感估产的主要步骤 .84.SPOT 遥感数据的甘蔗叶面积指数反演和产量估算 .114.1 SPOT 遥感数据介绍 .114.1.1 样品采集区概况 .114.1.2遥感数据获取 .114.2 研究方法 .124.2.2 验证方法 .124.3 数据处理和分析 .124.3.1 遥感影像数据处理 .124.3.2 植被指数的计算 .124.4结果和分析 .134.4.1 甘蔗叶面积指数的时序变化规律 .134.4.2 叶面积指数 LAI 和植被指数 NDVI 的关系 .144.4.3叶面积指数 LAI 产量模型 .164.4.4 甘蔗产量的遥感估算 .175.总结 .18致 谢 .19东华理
11、工大学长江学院毕业论文 目录 参考文献 .20东华理工大学长江学院毕业论文 绪论 11.绪论 1.1 农业遥感发展状况与趋势改革开放以来，国民经济快速发展，现在各行各业对高科技的需求和运用不断加深。其中计算机技术，遥感技术，全球定位系统技术等都已经在个个领域中都起着至关重要的作用。这其中遥感技术是一种并没有完全作用于物体但能对其进行研究分析的技术。是指在遥感平台上，一种运用各种传感器来获取作物及其环境背景的反射、辐射信息的瞬时记录，经计算机识、处理、分类、信息提取等方法，并结合地学分析和数理统计分析，最后估测出农作物的最终产量。采用摇杆技术有相当多的优点，其主要优势在可以迅速获取资料，时效性强
12、，周期短。遥感平台放置的高低直接决定了它视角的宽广，位置越高视角也就越宽广，观察的范围也就越大。相对于传统估产的方法，遥感估产更加具有经济效益和社会效益。遥感数据可以更加的反应出许多的人文与地理信息。且数据连贯性较强，具有高强度性和可比性。我国相对来说很早就在农业方面采用遥感技术。20 世纪 70 年代末以来，基于土壤普查和农业区划工作的需求，在国家计委、国家科委和农业部的支持下，联合国粮农组织（FAO） 、计划开发署（UNDP ）提供了资助，农业部门成立了专门的技术研究机构，开展了遥感应用的技术和设备引进以及人才培训工作。经过 20 多年的技术攻关、实验研究和生产服务，目前农业遥感技术应用已
13、经形成了一支分属于 13 个工作单位、拥有技术人员 200 多名的专业队伍，能够承担和完成农业资源调查和监测、主要农作物估产、农业自然灾害监测和评估等任务。经过这 20 多年的努力，农业部对遥感技术的运用，取得了重要成果。一是在农业资源调查和监测方面，开展了全国耕地变化监测。对我国北方 4 省区10 年土地开发利用综合评价、全国土地利用现状概查、松嫩平原土地利用遥感调查、内蒙古草原资源调查和监测等；二是在作物估产方面进行了北方 7 省冬小麦遥感估产、黑龙江省大豆及春小麦估产、南方稻区水稻估产、棉花面积监测等项研究；三是在生态环境变迁方面，进行了全国水土流失调查制图、北方地区土地沙漠化监测等；四
14、是在自然灾害监测方面，开展了北方草原火灾监测、北方冬小麦旱情监测等。1.2 农业遥感运用中心概述就上述而言，虽然农业方面在运用遥感技术上取得了一些成就，但当中也存在很多不足。第一，农业遥感的技术力量上比较分散，各个部门中心对生产的需求量较为分散。第二，如果作物比较大的话，一般很难监测。第三，对于大量的遥感数据技术设备不能很好的进行处理。1998 年机构改革后，为了能够东华理工大学长江学院毕业论文 绪论 2更好的组织农业遥感工作的进行，充分利用现在高科技技术在农业方面的应用。1999 年 3 月，农业部党组决定成立农业部遥感应用中心。 “中心” 是一个联合工作机构， “中心 ”首先明确了工作的基
15、本思路，一是通过项目（任务）的方式把农业部内各遥感应用单位的力量整合组织起来，形成农业部遥感应用的骨干队伍；二是紧紧围绕农业部中心工作，为部领导决策和各司局工作提供基础性资料和参考意见。 “ 中心”设置综合运行部、基础信息部、监测评估部、技术培训部和若干分中心。实际运行时各单位的分工如下：1. 综合运行部：由中国农科院资源区划所承担，主管总体运行工作。2. 技术培训部：由中国农业大学资环学院承担，主管技术培训和基础研究工作。3. 基础信息部：由农工院农业资源监测总站承担，主管基础数据库建设，并承担黄淮海区的工作。4. 监测评估部：由农业部信息中心承担，参与遥感监测结果的会商评估工作。5. 农业
16、遥感分中心：按照全国农业综合区划 9 个一级区设置。每个一级区设置 1 个专业技术单位。目前已有 7 个技术单位，负责 8 个区域的工作。成都农业遥感分中心（四川省农科院遥感所）负责西南区、南京农业遥感分中心（江苏省农科院遥感所）负责长江中下游区、哈尔滨农业遥感分中心（黑龙江省农科院遥感所）负责东北区、山西省农业遥感中心（山西省农业遥感研究所）负责黄土高原区、中国农科院草原所负责内蒙古及长城沿线区、甘肃草原生态所负责甘新区和青藏区，还有华南区和黄淮海区将暂时分别由农科院资源区划所和农工院资源监测站承担。东华理工大学长江学院毕业论文 农业遥感概述 32 农业遥感概述2.1 遥感的概念 遥感（re
17、mote sensing）：是非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术 2。广义定义：遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。自然现象中的遥感：蝙蝠、响尾蛇、人眼人耳 狭义定义：是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。图 2-1 遥感信息的获取、传输、判断分析和运用的全过程2.2 农业遥感农业遥感是指利用遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术。它是将遥感技术与农学各学科及其技术结合起来，为农业发展服务的一门综合性很强的技术。主要包括利用遥感技术进行土地资源的调查，土地利用现状的调查与分析，农作物长势的监测与分析，病虫害的预测，以及农作物的估产等。是当前遥感应用的最大用户之一。2.2.1 植物的光谱特征农业遥感是以土壤和作物的光谱理论为基础，主要是用于地被土壤等作物
