關(guān)中地區(qū)作物種植信息遙感識(shí)別及其動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè).pdf

1、農(nóng)業(yè)的基本戰(zhàn)略核心問(wèn)題是作物種植的可持續(xù)發(fā)展，其對(duì)于保障糧食生產(chǎn)安全具有重要意義。快速、準(zhǔn)確地掌握耕地變化情況、作物種植模式、種植面積等信息，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本條件，對(duì)糧食供需尚未實(shí)現(xiàn)自我平衡的我國(guó)西北地區(qū)尤為重要。本研究針對(duì)西北地區(qū)土地利用方式變化頻繁、作物類型多樣、種植制度復(fù)雜的特點(diǎn)，以陜西省關(guān)中地區(qū)為研究區(qū)域，采用250m空間分辨率、16d最大值合成的Moderate resolution Imageing Spec

2、troradiometer(MODIS)Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)時(shí)序影像，依據(jù)主要土地覆被類型及主要種植作物的NDVI曲線變化特征，結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑镂锖驓v，提取了耕地、種植制度以及主要糧食作物的種植信息，并系統(tǒng)分析了研究區(qū)2000-2014年間耕地復(fù)種指數(shù)以及冬小麥、玉米生產(chǎn)布局的變化趨勢(shì)和分布格局，探討城鎮(zhèn)化發(fā)展和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型對(duì)糧食作物生產(chǎn)的影響。研究結(jié)果可為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局

3、、農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革相關(guān)決策制訂提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)應(yīng)用遙感技術(shù)在西部地區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)查和監(jiān)測(cè)具有一定的借鑒意義。研究取得的主要結(jié)果如下:
　　(1)關(guān)中地區(qū)2000-2014年平均耕地面積為1828.98×103hm2，所轄地市耕地面積渭南(673.07×103hm2)＞咸陽(yáng)(394.25×103hm2)＞西安(338.51×103hm2)＞寶雞(311.63×103hm2)＞銅川(111.52×103hm2)?？臻g上耕地主要集中分布

4、在中部渭河兩岸階地;北部黃土高原耕地密度相對(duì)較小，分布較為分散;南部秦嶺山區(qū)僅在山間谷地有少量耕地分布。從縣域耕地?cái)?shù)量和土地面積占比可以看出研究區(qū)耕地呈現(xiàn)明顯的中間密、南北稀，東部多、西部少的格局特征。15a間關(guān)中地區(qū)耕地面積整體呈下降趨勢(shì)，其中2014年以前變化幅度較小，而2014年出現(xiàn)明顯下降。耕地流轉(zhuǎn)主要發(fā)生在渭河沿岸的城鎮(zhèn)周邊，新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃的實(shí)施使城鄉(xiāng)結(jié)合部耕地流失較多;北部如隴縣、千陽(yáng)等地以及中部禮泉?jiǎng)t因經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展推動(dòng)部分

5、耕地由種植糧食作物轉(zhuǎn)為栽植果樹(shù);而休閑旅游業(yè)的開(kāi)發(fā)使得秦嶺北麓山腳的耕地南界出現(xiàn)一定程度的北移。
　　(2)關(guān)中地區(qū)作物種植制度包括一年一熟和一年兩熟，2000-2014年平均復(fù)種指數(shù)為142.7％。其中一年兩熟制耕地主要分布于低海拔的渭河二、三級(jí)階地，北部黃土臺(tái)塬和秦嶺山地基本為一年一熟，東部以大荔為中心，包括合陽(yáng)、蒲城、臨渭部分平原地區(qū)也主要執(zhí)行一年一熟制?？h域復(fù)種指數(shù)呈現(xiàn)明顯的輻射狀格局，以西安市區(qū)為中心向四周遞減。時(shí)間變化

6、上，復(fù)種指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，從2000年的156.4％降低到2014年的140.1％。其中2005年以前下降速度較慢，降幅不足2％，而2005年以后下降速度增快，降幅達(dá)9.2％。復(fù)種指數(shù)下降主要是中部平原周邊的耕地由一年兩熟制改為一年一熟制，其中以糧食生產(chǎn)為主的區(qū)縣復(fù)種指數(shù)下降較慢，果業(yè)生產(chǎn)比例高的區(qū)縣復(fù)種指數(shù)下降較快。離中心城市距離較近，城鎮(zhèn)化發(fā)展速度快的中部區(qū)域復(fù)種指數(shù)下降明顯。
　　(3)通過(guò)分析研究區(qū)冬小麥、玉米與其他作物

7、NDVI時(shí)序曲線的特征差異，提取2000-2014年關(guān)中地區(qū)冬小麥和玉米種植面積，結(jié)果分別為928.47×103hm2和935.07×103hm2。空間上冬小麥和玉米的種植分布呈現(xiàn)較為明顯的三極格局，其中冬小麥-夏玉米主要種植于關(guān)中中部，且種植面積不斷縮減，單季冬小麥和單季春玉米主要種植區(qū)分居關(guān)中西北和東北，并有擴(kuò)張趨勢(shì)?？傮w上冬小麥種植總面積在15a間主要呈下降趨勢(shì)，年均降幅1.94％，而玉米種植總面積先上升后下降，年均降幅為1.83

8、％。
　　(4)選取2000、2007和2014三個(gè)年度的冬小麥、玉米種植面積和空間分布圖，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和空間疊置分析獲取相應(yīng)時(shí)段關(guān)中地區(qū)主要作物種植面積變化規(guī)律及作物種植類型轉(zhuǎn)移方式。結(jié)果表明:
　?、?000-2007年間，單季春玉米種植面積增加405.91×103hm2，增幅為196.19％;冬小麥-夏玉米和單季冬小麥種植面積則分別減少了292.89×103hm2和3.04×103hm2，降幅分別為39.78％和0.8

9、％。其中單季春玉米增加面積主要來(lái)自其他作物類型，共轉(zhuǎn)入了229.51×103hm2，而其轉(zhuǎn)出類型也主要為其他作物，共轉(zhuǎn)出55.95×103hm2;單季冬小麥種植面積變化較小，但流動(dòng)性仍然較大，轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出面積最大的種植類型分別為其他作物(117.89×103hm2)和單季春玉米(110.8×103hm2);冬小麥-夏玉米主要轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出類型為單季冬小麥(59.79×103hrn2)和其他作物(159.96×103hm2)。
　　⑦200

10、7-2014年間，單季冬小麥種植面積有少量增加，共增加了6.19×103hm2，增幅1.65％;而單季春玉米和冬小麥-夏玉米分別減少了334.11×103hm2和37.46×103hm2，降幅分別為54.52％和8.45％。其中單季冬小麥仍然表現(xiàn)出較強(qiáng)的流動(dòng)性，主要轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出類型分別為冬小麥-夏玉米(132.78×103hm2)和其他作物(114.87×103hm2);單季春玉米以轉(zhuǎn)出為其他作物類型(226.97×103hm2)為主，最

11、大轉(zhuǎn)入量也同樣來(lái)自其他作物(63.15×103hm2);冬小麥-夏玉米的最大轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出類型則分別為其他作物(103.39×103hm2)和單季冬小麥(132.78×103hm2)。
　?、?5a間關(guān)中地區(qū)冬小麥種植總面積持續(xù)減少，轉(zhuǎn)移方向主要為其他作物類型，其中2000-2007階段下降劇烈，2007-2014階段下降速度較慢，轉(zhuǎn)出變化空間上主要分布在關(guān)中地區(qū)東北部、成陽(yáng)北部高原以及藍(lán)田、臨潼交界處;玉米種植總面積總體為減少趨勢(shì)，轉(zhuǎn)