硕士毕业论文答辩ppt演示文稿

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1、 答辩人： 辜智慧指导老师：陈 晋 副教授 专业方向：自然地理学北京师范大学资源科学研究所 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室2003.6.12中国农作物复种指数的遥感估算方法研究 基于SPOT/VGT多时相NDVI遥感数据硕士论文答辩北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿报告提纲： 之一：研究综述 之二：研究目的与研究内容 之三：数据介绍及平滑预处理 之四：基于交叉拟合度检验法的中国农作物复种指数提取 之五：结论与探讨北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿研究综述： 遥感技术在农作物监测中的应用 农作物的分类 农作物的长势监测 农作物估产 农作物的种植面积

2、监测 基于遥感数据监测农作物复种指数的研究进展 国内研究进展 国外研究进展 存在的主要问题 复种指数的定义与理解 遥感估算方法基本空白北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿研究目的与研究内容： 研究目的：依托遥感技术在农作物监测中广泛应用的研究成 果，利用多时相卫星遥感数据对中国农作物的复种指数进 行估算，从而客观的了解、评价我国农作物的生产情况以 及生长潜力等。 研究内容：在重新理解和界定复种指数的基础上，对 SPOT/VGT多时相NDVI数据进行去噪平滑处理，并依托前人 的研究成果提取出中国农作物区，根据中国耕作制度区划 挑选出具有代表性的NDVI变化曲线，初步建立熟制标准曲

3、线库，利用交叉拟和度检验法对逐个像元进行判断，提取 其复种指数，并对结果进行了验证分析。北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿对复种指数的理解和重新界定 复种，作为中国多熟种植中最主要的一种形式， 可以反映耕地实际的利用强度以及可利用潜力，大 多数农业生产模型及气候模型中复种指数或复种潜 力指的都是复种这种耕作方式。计算纯粹的复种指 数要比计算综合或统计指标更简单可行，并具有同 等重要的意义。因此，这里重新界定复种指数为一 年内同一块地上连续种植农作物的次数，即复种的 次数，不考虑其他间套等耕作形式。并根据刘巽浩 等的建议以及数据处理工作中的经验，限定农作物 的独立生长期至少在两个

4、月以上。 北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿数据介绍： Vegetation计划及VGT传感器 Vegetation计划的提出及应用方面 VGT传感器的设计特点 SPOT/VGT与NOAA/AVHRR数据比较 技术比较 光谱波段比较 数据质量比较 其他 SPOT/VGT-S10-NDVI数据产品 NDV波段 SM波段北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿数据平滑预处理： NDVI数据去噪处理的三种方法 阈值去除法如：最佳坡度系数截取法BISE（ Viovy,1992） 基于滤波的平滑方法如：傅立叶滤波变换法（Olsson,1994） 曲线拟合的方法如：非对称高斯函数

5、拟合方法（ Jonsson,2002）综合评价以上方法的优缺点，我们提出了一种新的 基于Savitzky-Golay滤波的平滑方法来去除NDVI时序数 据中存在的噪音。北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿方法原理： 基本假设 NDVI的时序变化对应于植被的生长与衰落 NDVI与植被缓慢变化过程不一致的突降作为噪 音 Savitzky-Golay滤波公式通过Savitzky-Golay滤波模拟整个NDVI时序数 据的长期变化趋势，将NDVI值分做两类：“真”点和“ 假”点，再通过局部循环Savitzky-Golay滤波的方法使 “假”点逐步被滤波值取代，以更接近于NDVI时序数列

6、的上包络线值。北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿SPOT/VGT NDVI时序数列相应的云状态图根据云状态线性内插后的NDVI数列基于Savitzky-Golay平滑滤波的 NDVI长期变化趋势模拟NDVI的初定义：“真”点与“假”点新的NDVI时序数列产生Savitzky-Golay滤波拟和新的NDVI数列计算拟和影响系数迭代退出条件新的平滑NDVI时序数列是否Savitzky-Golay滤波平滑方法流程图：北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec(b)(c)(d)Jan

7、Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecJan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec(d)(c)Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec(a)Savitzky-Golay滤波平滑过程示意图：北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿选取试验点：北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿参数确定： 长期变化趋势的最 优滤波参数判定(7,2) 拟合循环中的最优 滤波参数判定(3,4)d m234370.0%70.0%70.0%480.

8、0%80.0%73.3%583.3%83.3%76.6%690.0%86.6%80.0%793.3%90.0%80.0%890.0%93.3%83.3%986.6%86.6%86.6%1086.6%86.6%90.0%1183.3%83.3%93.3%1283.3%83.3%93.3%1380.0%80.0%86.6%1476.6%76.6%86.6%1570.070.083.3%d m23456219.519.5 350.350.314.414.4 480.280.234.134.111.5 595.795.758.258.227.2 6109.3109.376.076.042.8 7129

9、.4129.486.086.060.9 8167.8167.887.087.077.0北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿12 34567812 34567812 345678threshold =0.2threshold =0.4threshold =0.6m=3, d=2m=3, d=4Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Decm=8, d=4Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec本方法与BISE方法的比较结果：北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿本方法的

10、评价： 优点 充分利用云状态数据 对参数的敏感性较低 理论简单并且易于实 现 运行速度较快 不受数据时间尺度空 间尺度及传感器限制 缺点 对在植被生长季高峰 可能被云影响点无法判断 对NDVI正常低值可能 被提高Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecJan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecNo.12 siteNo.11 site北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿复种指数提取的可行性： 多时相NDVI数据的去噪平滑保证了植被生长 变化特征； 中国多熟种植的历史悠久，在农作

11、物的选择 和种植方式上形成一定模式； 相同熟制下不同农作物组合的生长曲线具有 相似性； 多时相NDVI数据与高光谱数据的相似性，并 且具有连续性和更明显的曲线变化特征。北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿交叉拟合度检验法： 基本原理交叉拟合度检 验法：交叉相关检验 法：光谱角度匹配 法：北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿交叉拟合度检验法： 敏感度检验结果表明交叉拟合 度检验法对曲线间的差异 及波动更为明显，适用于 农作物的熟制判断甚至是 类型判断。交叉拟和度检验交叉相关检验光谱角度法（交叉） 最佳拟和度对应位置最大相关系数对应位置最小角度对应位置检验点1-2.43

12、495-20.88399-21.57085检验点20.90687-10.96644-11.570795检验点30.894100.9720701.57085检验点40.70771-20.92685-11.57085北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿应用流程：否平滑后的中国农作物NDVI时序数列不同种植制度的典型点选取典型点的比较与选定精度检验标准曲线的非对称高斯函数拟和中国农作物种植指数的提取及成图计算交叉拟和度及判别是北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿典型点的选取：中国种植制度区划图（刘巽浩，1993） 北京师范大学资源科学研究所2000级硕士论文答辩稿区号区名

13、作物种类复种类型 1 2青藏高原喜凉作物一熟轮歇区 臧东南川西谷地喜凉作物一熟区 海北甘南高原喜凉作物一熟轮歇区青稞占优势兼小麦豌豆油菜 青稞占优势兼春小麦豌豆 青稞占优势兼春小麦油菜一熟轮歇 一熟轮歇 一熟轮歇 1 2北部中高原半干旱喜凉作物一熟区 后山坝上晋北高原山地半干旱喜凉作物一熟区 陇中青东宁中南黄土丘陵半干旱喜凉作物一熟区杂粮春麦为主兼马铃薯胡麻 杂粮春麦为主兼马铃薯胡麻谷糜 杂粮春麦为主兼油菜马铃薯胡麻谷子一熟休闲 一熟休闲 一熟休闲 1 2 3 4北部低高原易旱喜温一熟区 辽吉西蒙东南冀北半干旱喜温一熟区 黄土高原东部易旱喜温一熟区 晋东半湿润易旱一熟填闲区 渭北陇东半湿润易旱

14、冬麦一熟填闲区春小麦玉米谷糜并重兼高粱 谷糜玉米并重兼高粱向日葵甜菜胡麻 谷糜春小麦玉米并重兼高粱 冬小麦为主玉米谷子 冬小麦占优势一熟 一熟 一熟为主，兼麦-谷糜 一熟为主，兼麦-谷糜 冬麦-夏闲 1 2 3 4东北平原丘陵半湿润喜温作物一熟区 大小兴安岭山麓岗地凉温作物一熟区 三江平原长白山地温凉作物一熟区 松嫩平原喜温作物一熟区 辽河平原丘陵温暖作物一熟填闲区玉米为主兼大豆春麦水稻高粱谷子甜菜 大豆春小麦玉米马铃薯甜菜向日葵 春小麦大豆玉米谷稻并重 玉米为主大豆谷子兼高粱甜菜向日葵 玉米为主兼高粱稻大豆一熟 一熟 一熟 一熟 一熟见填闲 1 2 3西北干旱灌溉一熟兼二熟区 河套河西灌溉一

15、熟填闲区 北疆灌溉一熟填闲区 南疆东疆绿洲二熟一熟区春冬小麦为主玉米 春麦为主兼玉米甜菜向日葵 春冬小麦为主兼玉米棉花 冬小麦玉米棉花并重一熟见填闲 一熟 一熟为主并休闲 一熟兼二熟，冬麦-玉米，绿肥 1 2 3 4 5 6 7黄淮海平原丘陵水浇地二熟旱地二熟一熟区 燕山太行山山前平原水浇地套复二熟旱地一熟区 黑龙港缺水低平原水浇地二熟旱地一熟区 鲁西北豫北低平原水浇地粮棉二熟区 山东丘陵水浇地二熟旱坡地花生棉花一熟区 黄淮平原南阳盆地旱地水浇地两熟区 汾渭谷地水浇地二熟旱地一熟二熟区 豫西北丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区冬小麦为主兼玉米棉薯大豆花生 冬小麦玉米为主兼棉谷薯 冬小麦玉米为主兼棉

16、谷 冬小麦棉花玉米并重 冬小麦玉米为主并甘薯花生棉花 冬小麦玉米为主并甘薯棉水稻 冬小麦为主兼玉米棉花 冬小麦为主兼玉米薯类冬麦/玉米，麦/棉，花生一熟 麦/玉米，麦-玉米，麦-谷，麦-薯，棉一熟 麦/玉米，麦-谷，棉一熟 麦/玉米，麦/棉，棉一熟 麦/玉米，麦-杂，棉、花生一熟 麦/大豆（玉米甘薯稻）兼麦/棉，棉一熟 麦/玉米，麦-夏闲，棉一熟 麦/玉米，麦-薯二熟，玉米、甘薯一熟 1 2 3 4 5西南中高原山地旱地二熟一熟水田二熟区 秦巴山区旱地二熟一熟兼水田二熟区 川鄂湘黔低高原山地水田旱地二熟兼一熟区 贵州高原水田旱地二熟一熟区 云南高原水田旱第二熟一熟区 滇黔边境高原山地河谷旱地一熟二熟水田二熟区玉米稻冬麦薯油菜并重 玉米冬麦为