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基于多年MODIS NDVI分级的河北平原农田生产力评价

王蕊  李红军  雷玉平  
【摘要】:根据中等分辨率航天成像光谱仪(MODIS)遥感数据计算的归一化植被指数(NDVI)被广泛用于作物长势监测和产量预报,但由于NDVI数值在不同年份的同一时期变化较大,直接用于评价农田生产力会有较大误差。本文以河北平原所在的北纬37°-39°之间连续种植的冬小麦农田为研究区域,通过对多年冬小麦MODIS NDVI数据进行比较和分级,尝试用每季NDVI在区域内的高低级别评估区域农田生产力。Landsat卫星数据用于对不同时相MODIS图像进行精确配准,从而实现像素尺度上长时间序列数据的统计分析。首先,对区域内2000-2008年间每年作物返青期到成熟期的NDVI平均值及各生育阶段NDVI平均值分别进行高低分级,以了解河北平原农田生产力的空间变异,结果显示其中高水平农田分布在太行山山前平原,指数等级水平并没有完全按南北走向趋势分布,表明该研究方法受纬度差异的影响较小。不同年份分析结果显示,2008年东部地区也出现了较高等级的田块。其次,利用NDVI分级结果计算出9年间NDVI等级的变异系数,对采用不同生育期NDVI可能带来的误差进行了分析,结果显示不同小麦生育期NDVI等级的变异系数不同,返青期和成熟期变异系数较大,且具有一定的地理差异。最后,利用GIS空间分析方法以9年NDVI分级结果为基础制作了以县为单元的麦田生产力等级图,结果显示河北平原农田生产力高低分区,同时也表明中低水平区块有较大提升空间,为河北县级土地管理和耕地质量管理提供理论依据。

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