农作物种植面积遥感抽样调查的误差影响因素分析-论文.pdf

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1、第30卷第13期农业工程学报V_0l_30No．131762014年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJu1．2014农作物种植面积遥感抽样调查的误差影响因素分析张焕雪，李强子，文宁2，杜鑫，陶青山2，董泰锋(1．中国科学院遥感与数字地球研究所，北京100101；2．湖南省国土资源规划院，长沙410007)摘要：空间抽样技术在农作物种植面积调查中具有不可替代的作用，各抽样要素(抽样率、抽样调查单元尺寸及布局)对于抽样精度的影响至

2、关重要。该文以湖南省晚稻为研究对象，设计了9种抽样调查单元和31种抽样率水平，以晚稻面积百分比为分层标志进行空间分层抽样，分析抽样格网大小、抽样率及样本空间分布格局对面积估算精度的敏感性及控制途径，并建立3种影响因素对面积估算的综合评估模型。结果表明：1)作物面积估计的平均抽样误差随抽样格网尺寸的增加而增加(=0．92)，当抽样格网控制在5km以内时，平均误差基本限制在5％以下，标准差变幅稳定在0．12以内；2)作物面积估计的平均抽样误差随抽样率的增加而逐渐降低(=0．82)，当抽样率达到0．4％时，平均误差

3、基本限制在5％以内，标准差变幅稳定在0．12以内；3)在抽样率确定的情况下，样本的空间分布是影响抽样精度的重要因素，随着样本空间分布由近似均匀分布向随机分布再向集群分布变化，作物面积估计量的平均抽样误差逐渐增大，当样本空间分布的方差均值比指标<0．7时，平均误差控制在5％以内，标准差变幅稳定在0．1以内；4)得到3种影响因素对面积估算精度的定量评估模型。该成果揭示了农作物种植面积抽样过程中样方尺寸、抽样率和样本空间分布对精度影响的敏感性，为农作物种植面积监测空间抽样方案的选取以及确定特定的抽样方案可以达到的面

4、积估算水平提供了理论基础。关键词：农作物；抽样；误差分析；空间抽样，种植面积；样本空间格局doi：10．396％．issn．1002—6819．2014．13．0176中图分类号：P237；S127文献标志码：A文章编号：1002—6819(2014)一13—0176—09张焕雪，李强子，文宁，等．农作物种植面积遥感抽样调查的误差影响因素分析[J]．农业工程学报，2014，30(13)：176—184．ZhangHuanxue，LiQiangzi，WenNing，eta1．Analysisonestimati

5、onaccuracyofcropareacausedbyspatialsamplingfactorsbasedonremotesensingdata[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2014，30(13)：176—184．(inChinesewithEnglishabstract)农作物估产计划(1argeareacropinventory0引言experiment，LACIE

6、)、农业和资源空间遥感调查农作物种植面积是产量估算和国家粮食安全计划(Agristars)，以及欧盟的农业遥感监测计划的重要因素之一，区域农作物种植面积估算也是满(MARS，CROP4CAST)，均建立了相应的空间抽足国家宏观调控决策信息需求和有关粮食企业的样方案⋯J。目前美国的六月调查是其农作物种植面贸易决策需求的重要支撑LlJ，尤其是目前受生态退积调查的主要信息源，中国农业部、中国科学院、耕、自然灾害损毁、非农建设占用等因素的影响，中国国家统计局的农作物遥感监测系统中也用到耕地数量逐年减少J，准确、及时、

7、可靠的作物种空间抽样技术L1引。因此，空间抽样技术在未来较植面积信息获取就显得更为重要。长的一段时间内，仍将维持大区域农作物种植面积抽样技术在作物种植面积估算中一直扮演着调查的核心地位，并在未来的技术发展中不断继承重要角色，即使在遥感监测技术成为农作物种植面发展与创新。积估算核心技术的今天，空间抽样技术仍然是不可目前对农作物抽样调查的研究主要集中在遥缺失的理论指导与精度控制工具[9-10】。美国大面积感与抽样相结合的方案设计方面’J"J，而对利用空问抽样技术进行作物种植面积遥感估算过程中收稿日期：2014．0

8、1．02修订日期：2014．04—15各种抽样要素对抽样效率定量化的影响规律，尤其基金项目：国家自然科学基金(41071277)；湖南省国土资源厅基础测是抽样样本之间的空间关联性及异质性定量评价绘项目(2012-08．01)。作者简介：张焕雪，女，山东聊城人，主要从事农业遥感方面研究北方面研究较少L1J。本研究以湖南省为研究区，旨京北京市朝阳区大屯路甲2O号中国科学院遥感与数字地球研究所，在通过空间