【公开数据】美国佐治亚州的两年棉花地面与遥感数据

文摘   2024-10-02 12:23   美国  

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标题:

Two Years of Cotton (Gossypium hirsutum L.) Data from the Georgia Coastal Plain, USA

第一作者:Michael H. Cosh

美国农业部

第二作者:Kathryn Pisarello

美国农业部

通讯作者:Alisa W. Coffin

美国农业部

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图文摘要

研究背景:该研究聚焦于美国乔治亚海岸平原的棉花种植数据,旨在为遥感技术的农作物监测模型提供校准数据。强调了卫星遥感数据在大规模农业监测中的重要性,但由于地面数据不足,模型验证存在困难。

研究目标:收集棉花作物相关的田间数据,包括土壤湿度、植物水分含量、生物量、作物高度、植株密度和农田管理实践,以支持基于遥感的农作物和土壤监测模型的开发和验证。

研究方法:
  • 数据收集:研究团队从乔治亚州的两个农场的五个棉花田中收集了2018年和2019年的数据。数据采集与卫星过境同步,包括RADARSAT-2和Sentinel-1卫星。

  • 田间样本采集:田间测量了土壤湿度、植株水分、生物量、作物高度和密度,并记录了农田管理实践。采用分段破坏性采样的方法,避免影响农作物生长。

主要发现:

  • 土壤湿度与植株水分含量: 数据显示了各生长期内的土壤湿度变化及植株水分含量,特别是在不同的管理实践(如灌溉与非灌溉)下的差异。

  • 遥感数据的配合使用: 利用多极化合成孔径雷达(SAR)数据成功捕捉到云层覆盖情况下的作物信息,弥补了传统光学遥感数据的不足。

  • 季节性变化: 不同年份的种植和收获时间的差异反映了棉花生长季节中的管理变化。

该地图显示了美国佐治亚州蒂夫顿附近的小河实验流域 (LREW) 的位置 ( a ),以及收集实地数据的农场的位置:Ashburn Cooperator Farm ( b ) 和 Ty Ty Cooperator Farm ( c )。图例:在 ( b ) 和 ( c ) 中,黑点表示 2018 年的采样点,红色方块表示 2019 年的采样点。编号标签对应于每个站点的 Idkey 值。
显示数据收集计划的样本点地图。顶部的数字表示样本点的米长子区域(15-1、1-15)。图例:A,样本点左侧;B,样本点右侧;SM,土壤水分测量位置(橙色);PH,植物高度测量位置;D1 至 D14 为内部标志位置;黄色行表示未发生破坏性采样的区域;绿色编号块按出击数表示生物量采样位置(x 表示无样本)。

照片显示土壤湿度传感器的安装(a)、传感器在 20 厘米深度的位置(b)以及最终安装的原位传感器(c)。

用于表型分析的棉花植株照片,使用图形标记来区分正在发育的棉铃(白色框)和花朵(红色框),分别来自 Ty Ty 合作农场(a)和 Ashburn 合作农场(b)。

总结通过细致的田间采集方法和遥感技术相结合,提供了高质量的农业数据集。这些数据集为遥感监测模型的校准提供了关键支持。特别是SAR数据在云层覆盖情况下的应用,展示了该技术在农业监测中的潜力。推荐指数:⭐⭐⭐⭐
数据集:https://agdatacommons.nal.usda.gov/articles/dataset/Data_from_Two_Years_of_Cotton_Gossypium_hirsutum_L_Data_from_the_Gulf_Atlantic_Coastal_Plain_LTAR_Network_Site/24857439
引用文章链接

https://doi.org/10.1038/s41597-024-03716-z

期刊介绍

 Scientific Data

中科院分区:Q2

JCR分区:Q1




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