基于卫星遥感影像数据对园参种植分布和面积变化的研究

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目的:人参(Panax ginseng C.A.Mey.)依靠人工搭棚种植的人参称为园参。本文基于多源多时相的卫星遥感影像数据,建立园参参棚与遥感影像的解译特征关系,明确园参在遥感影像上解译特征;探索基于不同卫星数据源、随机森林分类法,卫星遥感影像上园参分布信息的提取以及园参种植区域变化研究的可行性;分析吉林省2017年-2019年连续三年园参种植区域变化,提取2019年东北三省园参产区分布信息,绘制首张东北三省园参分布图,为人参种植发展布局提供参考。方法:采用野外调查,走访一线种植户,随机森林分类法相结合,提取遥感参地分布信息,空间自相关性分析方法分析区域变化。以吉林省长白县为例,研究随机森林分类方法在提取长白县2017年-2019年3年参地信息的可行性,区域变化分析方法的探讨,采用混淆矩阵法对3个年度的提取结果进行精度评价。同法扩大研究区域,提取2017年-2019年3年度吉林省园参种植分布信息、2019年东北三省的园参种植分布信息。针对吉林省3年度的参地分布结果,采用单因素方差分析法、空间相关性分分析方法对园参分布区域变化情况进行分析。结果:提取东北三省2019年的园参种植分布区域并计算出2019年东北三省的参地面积,黑龙江省参地面积16.52万亩,吉林省参地面积20.37万亩,辽宁省参地面积5.08万亩,共计41.97万亩。提取吉林省2017年-2019年的园参种植分布信息并计算面积,吉林省2017年25个县(市、区)域参地面积共计26.93万亩,2018年25个县(市、区)共计31.81万亩,2019年,除舒兰县、东丰县无园参种植以外,23个县(市、区)域共计20.37万亩。并以县(市、区)域为单位分析了吉林省三年的园参种植分布区域以及面积变化情况。结论:园参种植分布区域从明清时期的长白山山脉、小兴安岭山脉发展成为现在的长白山山脉、龙岗山山脉、张广才岭和小兴安岭南部山区。吉林省2017年-2019年的园参种植面积数在减少,分布县(市、区)域发生变化,传统产区长白县、抚松县、临江市园参种植面积呈现下降趋势,吉林省中部地区非园参传统产区,园参种植呈现发展趋势,2017年-2019年的园参种植区域变化分析,中部地区园参种植发展速度缓慢,并且出现舒兰县和东丰县园参分布区域萎缩至消失的现象。2019年东北三省园参种植面积,省域角度分析,吉林省园参总面积大于黑龙江省、辽宁省园参种植面积,但从县域角度统计园参种植面积,黑龙江省的饶河县、庆安县以及辽宁省的宽甸县面积较大,均大于吉林省最大的园参种植县域面积数。卫星遥感技术监测园参种植分布和区域变化是可行的。
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