全 文 ：第 61 卷第 1 期 中国农业气象 1 9 9 5年 2 月
气象卫星遥感监测小麦苗情应用的研究 ’
孟双印
(河南省三门峡市气象局 , 三门峡 4 7 2 0 0 0)
摘 要 1 9 8 6 至 19 9 2 年 ,收集气象卫星遥感资料图片 (字符型数字图像 )监测小麦苗情 (下称卫
感图片 )和农业部门调查小麦苗情类型 (下称农调苗情 )同步进行 。 并介绍剔除卫感图片的误差因素
(云授盖影响 、 森林 、 草场 、 城镇建筑 ) 的方法 ,找出两者关系指标 ,使卫感图片在今后小麦监测过程
中 ,更充分地发挥作用 。
关链词 : 卫星遥感 监测 小麦苗情 剔除误差
三门峡市地处豫西山区 ,辖管 3 县 2 市
1 区 , 全 市 东西 长 巧 3 . kZ m , 南北宽 1 32 .
o k m
, 总面积 1 0 4 9 6枷 2 。 耕地面积 2 5 万 h m Z ,
其中 ,小麦种植面积 1 . 3 万 h砰 。 用卫感图
片监测 小麦苗情 , 具有科学 、 客观 、 节 时 、 省
工 、 明了的优点 。 但是 , 要使卫感图片监测小
麦苗情绿度值 , 和农业部门调查 的小麦苗情
类型 吻合起来 , 就需要剔除卫感图片中的误
差因素 , 找出两者之间关系的指标 。
l 农调小麦苗情类型和卫感图片绿度值间
关系指标
L i 资料来源
收集 198 6一 1 992 年卫感图片 (由河南省
气象局气象科学研究所提供 )和农调苗情 ( 由
市农委 、 农牧局等单位提供 )的资料 .
L Z 剔除误差因素
L .2 1 云影响因素的剔 除
有无云覆盖和云层的厚薄以及高低均能
不同程度地影响卫感图片和农调苗情的吻合
度 。 要剔除此误差因素 , 除了查阅地面气象观
测记录外 , 还可用前后卫感图片绿度值进行
对 比分析 , 就可分辨 出该卫感图 片的真伪程
度和 使用价值 . 如 1 9 91 年 1 月 29 日卫感图
片绿度值等级偏低 ,查 阅当 日地面观测记录
可知 , 该 日无 日照 , 云状为蔽光高层 云 , 有微
量降水 . 为此 , 改用 1 9 9 2 年 2 月 15 日卫感图
片 , 该日无云 , 日照时数为 9 . h2 ,其绿度值等
级基本符合实际情况 。
l
· 么 2 森林草场误差因素的剔除
三门峡市森林草场面积较大 , 占总面积
的 6 7 . 5% ,此 项误差因素的剔除 , 可很大程
度地提高卫感图片监测小麦苗情的准确度 。
其方法是 ,首先对森林草场分布进行认真细
致地调查 ,绘出详细分布图 。 然后 ,在卫感图
片上勾划出森林草场和小麦种植分布范围 ,
其中 ,森林草场范围内的象元个数和绿度值
等级不进行统计 ,不予考虑 。
1
· 么 3 城市建筑误差因素的剔除
关于剔除城市建筑误差因素方法与剔除
森林草场的方法相同 。 但由于三门峡市所辖
城镇均属小型城市 ,城镇总面积占全市总面
积不到 l % ,故引起误差很小 , 可忽略不计 。
1
.
3 农调苗情类型与卫感图片绿度值等级
间关系指标
表 1 农调苗情类型与卫感图片绿度值等级关系指标
生长季 出苗至起身期
( 1 1 月至次年 3 月 )
拔节至开花期
( 4月 )
凿倍米刑 1 2 3 1 2 3情类
绿度值等级 4~ 3 2 1 ) 5 4~ 3 2~ ]
根据所收集到的卫感图片和农调苗情资
料 , 剔除误差因素后 ,找 出小麦不同发育期绿
, 北京农业大学龚绍先教授对本文研究进行了指导 。 李德录 、杨盛甫 、 闰灵玲 、 胡书才 、魏金峰 、焦风仙 、王志平 、 姚世江
等参加了研究工作 。
收稿 日期 : 一9 9 3一 0 7一 28
·
5 0
·
度值等级与苗情类型问关系指标 ,详见表 1 。
1
.
4 卫感图片绿度值等级和农调苗情类型
间换算公式
根据卫感图片绿度值等级和农调小麦苗
情类型间换算指标 , 分别统计各类苗卫感图
片绿度值等级象元个数 。然后 ,求出各类苗绿
度值等级象元个数 , 占总绿度值等级象元个
数的百分数 。 其公式为 :
各类苗比例 = X 10 0 ( % )
例如 , 1 9 8 8 年 难月 一8 日 ,卫感图片 l 、 2 、
3 类苗绿度值等级象元个数分别为 30 4 个 ,
38 1 个和 89 个 。 又知卫感图片上 ,三门峡市
小麦种植总面积绿度值等级象元个数为 7 7刁
个 。 然后 ,便可以分别求出 l , 2 , 3 类苗绿度值
等级象元个数 , 占总象元个数百分数分别为
3 9
.
3%
, 4 9
.
2 %和 1 1 . 5% 。
2 效果分析
由表 2 可 知 , 1 9 8 6 ~ 1 9 9 0 年 , 卫感图片
监测小麦苗情 ,经剔 除误差 因素后 ,各类苗情
和农调苗情比较接近 。 如 l 类苗比例两者平
均绝对值差为 6 . 6环 , 最大绝对值差为 16 .
2纬 . 1 9 8 6一 19 9 0 年 , 除 1 9 8 8 年为平收年外 ,
其它 3年均为丰收年 。
表 2 卫感图片与农调小麦苗情对照 (单位 : 写 )
生 长 季
苗情类型
1 1~ 3月
丰歉年景
丰平
公U,`O曰二Jl.…品nù ..0口,且n刀,儿1五,`卫-J,IC甘l八1ù`,亡口n生UO广q曰八qjU口`兮J马峪2吸口叮`1 98 7 年度 .
1 9 8 8 年度
4 5
.
3
6 1
.
5
3 2
.
0
0 2 0
.
7
9 6
.
5
3 37
.
7
4 5
。
6
5 9
.
6
4 1
.
3
] 9 8 9年度
] 9 9 0年度
歉
O甘叹dù91óJ2月q8
1 9 9 1年度
19 9 2年度
农调
卫感
农调
卫感
农调
卫感
农调
卫感
农调
卫感
农调
卫感
5 0
.
1
4 9
.
2
3 6
.
0
5 1
.
4
2 7
.
5
2
.
0
4 9
.
8
0
.
3
19
.
1
16
.
5
18
.
9
8
.
4
2 9
.
1
68
.
7
15
.
6
7 3
。
8
2 7
.
8
2 9
.
2
2 8
。
8
3 9
.
3
5 0
.
1
5 5
.
3
3 6
.
0
4 9
.
2
3 0
。
8
3 4
.
2 2 0
.
5
4 5
.
1 1 8
.
9
2 7
.
5
9
.
5
2 9
.
4
1
.
5
4 3
.
4
4 6
.
7
4 1
。
l
1 2
.
6
19 87 年度是指 19 8 6一 19 8 7 年间小麦整个生长季 , 其他年度类同 。
1 9 91 年和 1 9 9 2 年为歉收年 。 在这两年 在监测小麦苗情过程中 ,具有较高的使用价
中 ,卫感图片 1 类苗比例很小 ,和实际歉收年 值 . 在平收 、 丰收年和农调苗情比较吻合 ;相
景极为吻合 ,相反 ,农调苗情比例和实际歉收 反 ,在歉收年 ,两者相差较大 .
年景相差较大 , 特别是在小麦生长前 , 中期相 3 问题讨论
差更大 。 卫感图片所测小麦苗情比例和农调 本文对卫感图片存在大面积森林草场和
小麦苗情比例相比较 ,相差尤为明显 。 如 l 类 云覆盖影响所致误差进行了剔除 , 并对怎样
苗比例两者平均绝对值差为 30 . 2 % , 最大绝 使卫感图片绿度值等级与农调苗情有机结合
对值差为 相 . 5% 。 分析其原因 , 主要是农调 起来 , 充分发挥卫感图片在监测小麦过程中
苗情 人为因素所致 。 的作用 , 进行了初步研究 。 还有一些误差因
由此 , 可得出结论 : 卫感图 片绿度值等 素 ,如其它越冬作物和春播作物所致误差如
级 ,经剔除误差因素后 , 是比较接近实际的 , 何剔 除 ,还有待于今后进一步研究解决 .