基于NDVI的水稻产量遥感估测

来源：江苏农业科学杂志2019年第第03期北京时间：

作者：刘珊珊; 牛超杰; 边琳; 刀剑; 王建雄; 张辅霞

单位：1.云南省高校农业遥感与精准农业工程研究中心，云南昆明 650201；2.云南农业大学国土资源科学技术工程研究中心，云南昆明 650201；3.云南农业大学水利学院，云南昆明 650201

摘要：以云南省寻甸回族彝族自治县水稻为研究对象，提出一种基于时间序列归一化植被指数(NDVI)的水稻估产模型。利用2000—2013年各月NDVI影像数据和寻甸回族彝族自治县水田分布区域，分析研究区NDVI年月变化特征；然后，通过对比不同月份NDVI组合均值与水稻平均产量的皮尔逊积矩相关系数(Pearson)显著性，确定进行估产所使用的NDVI影像数据；最后，根据水稻年平均产量与NDVI均值建立不同估产模型，通过对比决定系数(R2)、绝对及相对误差、平均偏差(ME)、均方根误差(RMSE)、纳什(Nash-Sutcliffe)效率系数(NSE)和符合指数(IA)，分析各模型估产精度，最终确定最佳估产模型。结果表明，研究区水田NDVI大致从6—8月处于增长阶段，之后到次年5月处于下降阶段。每年6、7、8月的NDVI均值与水稻产量的相关系数为0.690，显著性最高，为0.006。多项式估产模型的绝对误差、相对误差平均值仅为210.431 kg/hm2、3.602%；平均偏差、均方根误差计算结果中，多项式的值最小，Nash-Sutcliffe效率系数、符合指数最接近1的模型为多项式函数模型，其中符合指数高达0.921，预测结果较准确。基于时间序列NDVI的多项式估产模型预测产量精度最高，能够实现对水稻产量的遥感估测。

关键词：归一化植被指数;寻甸回族彝族自治县;水稻;估产模型;精度分析

基金资助：云南省教育厅科学研究基金(编号：2017YJS030)。