检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Sentinel-1A影像和一维CNN的中国南方生长季早期作物种类识别

农业工程学报 2020年第3期36卷 169-177页

作者：赵红伟陈仲新姜浩刘佳中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 农业农村部农业遥感重点实验室北京100081 Information Technology Division Food and Agriculture Organization of the United Nations(FAO)Rome 00153Italy 广东省遥感与地理信息系统应用实验室广州510070 广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 广州地理研究所广州510070

作物的早期识别对粮食安全至关重要。在以往的研究中,中国南方作物早期识别面临的主要挑战包括:1)云层覆盖时间长、地块尺寸小且作物类型丰富;2)缺少高时空分辨率合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据。欧洲航天局Sentinel-1... 详细信息

作物的早期识别对粮食安全至关重要。在以往的研究中,中国南方作物早期识别面临的主要挑战包括:1)云层覆盖时间长、地块尺寸小且作物类型丰富;2)缺少高时空分辨率合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)数据。欧洲航天局Sentinel-1A(S1A)卫星提供的SAR图像具有12 d的重访周期,空间分辨率达10 m,为中国南方作物早期识别提供了新的机遇。为在作物早期识别中充分利用S1A影像的时间特征,本研究提出一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D CNN)的增量训练方法:首先利用生长季内全时间序列数据来训练1D CNN的超参数,称为分类器;然后从生长季内第一次S1A影像获取开始,在每个数据获取时间点输入该点之前(包括该点)生长季内所有数据训练分类器在该点的其他参数。以中国湛江地区2017年生长季为研究实例,分别基于VV、VH和VH+VV,评估不同极化数据在该地区的作物分类效果。为验证该方法的有效性,本研究同时应用经典的随机森林(random forest,RF)模型对研究区进行试验。结果表明:1)基于VH+VV、VH和VV极化数据的分类精度依次降低,其中,基于VH+VV后向散射系数时间序列1D CNN和RF测试结果的Kappa系数最大值分别为0.924和0.916,说明S1A时间序列数据在该地区作物分类任务中有效;2)在研究区域内2017年生长季早期,基于1D CNN和RF的5种作物的F-measure均达到0.85及以上,说明本文所构建的1D CNN在该地区主要作物早期分类任务中有效。研究结果证明,针对中国南方作物早期分类,本研究提出的1D CNN训练方案可行。研究结果可为深度学习在作物早期分类任务中的应用提供参考。

关键词：作物遥感识别早期一维卷积神经网络(1D CNN) 深度学习合成孔径雷达 Sentinel-1

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2020年上半年我国马铃薯市场形势分析及下半年走势预测

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中国蔬菜 2020年第8期 8-11页

作者：周向阳沈辰张晶程国栋刘洋孔繁涛吴建寨中国农业科学院农业信息研究所农业农村部农业大数据重点实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 中国农业科学院特产研究所吉林长春130112

2020年上半年我国马铃薯市场行情延续2019年向好趋势,月度价格总体同比明显提高、均价创近10年来新高、贸易顺差同比大幅增加。预测下半年随着各秋薯产区陆续收获,马铃薯市场价格将低于2019年同期水平。

关键词：走势预测市场形势分析贸易顺差马铃薯下半年同期水平价格

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农业大数据信息平台构建方法初探

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农业大数据学报 2021年第2期3卷 24-30页

作者：李强高懋芳方莹中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 农业农村部农业遥感重点实验室北京100081 商丘师范学院信息技术学院商丘476000

农业大数据信息平台是整合现代农业技术生产、经营管理经验,运用农业大数据、物联网等多项高新信息技术成果,以实现我国农业产业的信息化、数字化、智能化的综合系统。大数据是我国现代农业建设的重要驱动力量,在政策引导下使用高新技... 详细信息

农业大数据信息平台是整合现代农业技术生产、经营管理经验,运用农业大数据、物联网等多项高新信息技术成果,以实现我国农业产业的信息化、数字化、智能化的综合系统。大数据是我国现代农业建设的重要驱动力量,在政策引导下使用高新技术实现智慧农业的发展是当今农业发展的主题。本文综述了数字农业应用大数据网在信息平台中的构建基本方法与具体实施对策建议,针对数字农业、农业大数据的基本特点,揭示其科学内涵,阐述农业大数据信息平台中的核心技术功能,探讨建立数字时代农业应用标准规范,提出多种数据采样管理策略,组合为农业信息网络中的分布式数据结构及一个模块化的数字农业动态数据采集管理平台,实施精确的数据变量采集管理控制措施,实现低成本投入、高效率、可持续的数字农业动态数据采集生产。结合我国数字农业发展特点构建大数据信息平台是当今世界农业发展的最新趋势,发展农业信息采集技术与方法对于推进我国农业高质量发展、建设数字农业、抢占全球农业制高点具有重要意义。

关键词：农业大数据信息采集数据管理农业遥感数据采集科学数据采集

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基于无人机遥感可见光影像的农作物分类

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中国农业资源与区划 2019年第8期40卷 55-63页

作者：刘斌史云吴文斌段玉林赵立成中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部信息技术重点实验室

[目的]无人机遥感具有高空间、高时间分辨率的优点,并可同时获得光谱和空间信息,因此在农作物分类中备受研究者的青睐。与侧重于从高分辨率RGB图像中提取纹理特征的分类方法不同,文章重点研究如何利用作物在光谱和空间维度上的联合特征... 详细信息

[目的]无人机遥感具有高空间、高时间分辨率的优点,并可同时获得光谱和空间信息,因此在农作物分类中备受研究者的青睐。与侧重于从高分辨率RGB图像中提取纹理特征的分类方法不同,文章重点研究如何利用作物在光谱和空间维度上的联合特征尤其是作物高程特征,以实现农作物精细分类。[方法]首先,我们进行研究区域选择和地面实际情况调查,用无人机遥感系统进行可见光影像采集;其次,确定研究区域内农作物分类类别,分别对可见光遥感影像进行可见光植被指数计算及纹理滤波;针对数字表面模型(DSM)数据特点,对两期DSM数据进行差值处理,获得差异数字表面模型数据(DDSM),提取作物高度信息,并根据农作物冠层特性对差异数字表面模型进行滤波处理;最后,进行特征优选及组合,使用SVM方法进行农作物分类。[结果]确定最优分类特征为RGB、红波段对比度、绿波段二阶矩、蓝波段方差、DDSM、DDSM方差、DDSM对比度,分类精度由71.86%提高到92.30%,验证了由DSM影像提取的空间特征可以提高农作物分类精度。[结论]该研究探索了一种基于可见光及空间联合特征的农作物精细分类方法,方法简单可行,设备成本低,在基于无人机低空遥感的样方调查领域中有较大的应用前景。

关键词：无人机遥感农作物分类支持向量机可见光影像差异数字表面模型(DDSM)

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耕地复种系统研究进展分析

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中国农业信息 2020年第6期32卷 1-10页

作者：申格余强毅周清波吴文斌中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业遥感重点实验室中国农业科学院农业信息研究所

【目的】科学认识复种、科学提升复种潜力对于"藏粮于地"战略实施、解决耕地"要害"具有重大现实意义。【方法】文章基于农业土地系统视角,对耕地复种研究文献进行系统梳理和归纳,科学发展复种内涵,并对耕地复种研... 详细信息

【目的】科学认识复种、科学提升复种潜力对于"藏粮于地"战略实施、解决耕地"要害"具有重大现实意义。【方法】文章基于农业土地系统视角,对耕地复种研究文献进行系统梳理和归纳,科学发展复种内涵,并对耕地复种研究进展进行总结和评述。【结果】传统复种定义只针对单一固定年份的研究,而复种系统可以描述多年不同种植方式和休耕策略是如何结合的,是一种长期性、稳定性、周期性出现的耕地集约化利用方式,与现实种植制度特征吻合。复种系统遥感制图、从复种系统角度宏观尺度上科学挖掘复种潜力并进行潜力提升及综合效益评价,将是复种研究的重点方向和内容。【结论】复种系统研究将提供耕地集约化评价的新视角,可服务于深入理解复种现状和科学挖掘复种潜力,为"藏粮于地"战略落实、农业可持续发展提供依据和支持。

关键词：复种复种系统复种潜力耕地集约化可持续

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作物物候遥感监测研究进展与展望

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中国农业信息 2024年第3期36卷 91-101页

作者：刘玉鹏钞锦龙邱琳游振宇李文娟王聪太原师范学院地理科学学院江苏省农业科学院农业信息研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部农业遥感重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

【目的】物候期是农作物重要的生长信息，对作物长势监测、田间管理、物候区划、农作物合理配置、农业决策等具有重要意义。【方法】文章采用文献综述和总结凝练的方法，回顾了作物物候遥感监测研究进展，首先从数据预处理与物候提取... 详细信息

【目的】物候期是农作物重要的生长信息，对作物长势监测、田间管理、物候区划、农作物合理配置、农业决策等具有重要意义。【方法】文章采用文献综述和总结凝练的方法，回顾了作物物候遥感监测研究进展，首先从数据预处理与物候提取算法两个角度对传统基于光学植被指数时间序列的方法进行了深入探讨；其次对合成孔径雷达、无人机遥感及物候相机等在作物物候监测中的应用进行了介绍；最后对作物物候遥感监测研究进行了展望。【结果】基于遥感的作物物候监测具有覆盖范围大、探测频率高、受人为主观影响小、成本低等优势而被广泛应用。利用卫星手段获取光学植被指数时间序列并基于此提取作物物候期是目前最常见的监测方法。此外，合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）、无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）遥感、物候相机等观测技术的发展也为作物物候监测提供了更为丰富的监测手段，根据遥感平台的不同可分类为星载观测平台、机载观测平台和近地面观测平台。【结论】作物物候遥感监测技术的发展有助于为农民和农业管理者提供科学、精准的决策支持，推动农业生产向着更加可持续方向发展。

关键词：作物物候遥感无人机(UAV) 合成孔径雷达(SAR) 物候相机

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遥感反演蒸散发的日尺度扩展方法研究进展

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遥感学报 2019年第5期23卷 813-830页

作者：王桐唐荣林李召良姜亚珍刘萌唐伯惠吴骅中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业部农业信息技术重点实验室北京100081

遥感技术能够提供卫星过境时刻地表参量的瞬时值,进而通过模型构建可反演得到瞬时蒸散发。相对于瞬时蒸散发,日尺度蒸散发在实际生产生活中具有更重要的应用价值。本文系统地总结分析了遥感反演瞬时蒸散发的代表性日尺度扩展方法,包括... 详细信息

遥感技术能够提供卫星过境时刻地表参量的瞬时值,进而通过模型构建可反演得到瞬时蒸散发。相对于瞬时蒸散发,日尺度蒸散发在实际生产生活中具有更重要的应用价值。本文系统地总结分析了遥感反演瞬时蒸散发的代表性日尺度扩展方法,包括蒸发比不变法、解耦因子不变法、辐射能量比不变法、参考蒸发比不变法、地表阻抗不变法和数据同化法,并对各方法的基本原理、估算精度、适用性等进行了对比分析。在此基础上,进一步综述了日尺度扩展方法存在的不确定性和主要问题,包括扩展方法本身误差、云覆盖、气象数据获取、夜间蒸散发估算、遥感反演同扩展误差累积及真实性检验等,并指出今后应从加强有云天及夜间蒸散发扩展机理和方法等方面的研究来提升瞬时蒸散发日尺度扩展精度。

关键词：遥感蒸散发时间尺度扩展方法不确定性分析

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农业科技工作数据汇交系统建设

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内蒙古农业大学学报（自然科学版） 2019年第4期40卷 85-93页

作者：赵红伟崔运鹏中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 农业农村部农业遥感重点实验室北京100081 中国农业科学院农业信息研究所北京100081 农业农村部农业大数据重点实验室北京100081

农业基础性长期性科技工作(以下简称'农业科技工作')在全国部署了456个实验站,对农作物种质资源、土壤质量等10个学科近6 000个指标进行监测。这些数据的汇交和持久存储是农业科技工作的首要目标。目前以文件或数据集的汇交方... 详细信息

农业基础性长期性科技工作(以下简称'农业科技工作')在全国部署了456个实验站,对农作物种质资源、土壤质量等10个学科近6 000个指标进行监测。这些数据的汇交和持久存储是农业科技工作的首要目标。目前以文件或数据集的汇交方式在农业科技工作网络中难以控制监测指标的数据质量。针对以上问题,研究建立了农业科技工作数据汇交系统,与传统方法相比该系统具有3方面的优势:①领域数据中心管理员可自主配置任务表单,并生成数据填报界面,具有高度的灵活性和可扩展性;②填报人在线填报数据,正式提交时系统对数据进行格式、阈值等方面的验证,提交的数据依次通过领域专家和数据专家两级审核才能正式入库。该机制从多方面保证了数据质量。③数据以结构化的方式存储在Oracle数据库中,可支持农业领域研究的跨学科分析。

关键词：农业基础性长期性科技工作数据汇交汇交系统汇交机制结构化数据监测数据

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遥感技术在数字乡村建设中的作用

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卫星应用 2020年第9期28卷 8-13页

作者：夏天史云吴文斌地理过程分析与模拟湖北省重点实验室/华中师范大学城市与环境科学学院农业部农业信息技术重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

通过数字乡村建设的发展现状分析,研究发现现阶段数字乡村建设存在土地利用综合效益不高、农业资源浪费较大和生态景观环境有待改善三个方面的问题,从遥感技术实时监测乡村土地利用、助力乡村产业数字化转型、支撑数字乡村空间规划以及... 详细信息

通过数字乡村建设的发展现状分析,研究发现现阶段数字乡村建设存在土地利用综合效益不高、农业资源浪费较大和生态景观环境有待改善三个方面的问题,从遥感技术实时监测乡村土地利用、助力乡村产业数字化转型、支撑数字乡村空间规划以及监测乡村生态环境四个角度探讨了卫星遥感在数字乡村建设中的应用前景。遥感技术作为一项不断革新的数据采集手段,能够为数字乡村建设提供实时、准确、丰富的各种地理信息。

关键词：数字乡村遥感技术监测农业应用

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果园作业机器人的自主行间导航系统研究

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中国农业信息 2019年第4期31卷 51-64页

作者：李会宾韩伟史云中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部农业信息技术重点实验室

【目的】挂载多种农机具的果园作业机器人能减少果园劳动力投入、降低水果生产成本并提高果园生产效率,其中自主导航系统是果园作业机器人应用研究的重点和难点。【方法】文章针对果园作业机器人GPS导航过程中定位信号易受树叶遮挡及多... 详细信息

【目的】挂载多种农机具的果园作业机器人能减少果园劳动力投入、降低水果生产成本并提高果园生产效率,其中自主导航系统是果园作业机器人应用研究的重点和难点。【方法】文章针对果园作业机器人GPS导航过程中定位信号易受树叶遮挡及多路径效应干扰等问题,以果园作业机器人初始位置为原点建立世界坐标系,采用拓展卡尔曼滤波算法对通过三维激光雷达结合RANSAC算法获取的果园行直线进行优化,设计结合差速模型和纯跟踪算法的果园自主行间导航算法,并以该算法为基础开发果园作业机器人自主行间导航系统,驱动果园作业机器人沿树行中心行驶并完成自主调头进入下一行的工作。【结果】(1)根据现代化矮化密植果园的环境,果园自主行间导航算法能根据两侧果树行的三维点云,自主生成稳定的导航位置;(2)果园作业机器人能够沿果园行中心位置匀速行驶,并能够实时根据果园行的变化来修正自身的位姿。当速度在0.4 m/s时候,机器人运动的横向平均偏差为0.1 m,航向平均偏差为1.04°;(3)基于果园行宽相等的条件,果园作业机器人能够在行尾自主调头进入下一行,之后沿行内中心位置继续行驶。【结论】该文果园自主行间导航系统设计合理,算法稳定性高,导航精度高,不受驾驶路况的影响,能够满足现代化矮化密植果园作业的自主行驶需求。

关键词：果园行自主导航激光雷达果园作业机器人

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