基于Munsell颜色的土壤游离铁预测研究

土壤颜色和游离铁均是土壤系统分类中的指标,两者之间具有一定的关系,但迄今关于两者之间定量关系的报道甚少。以川中丘陵区典型土系为研究对象,通过定量分析其Munsell颜色与游离铁含量间的关系,尝试利用Munsell颜色建立的BP神经网络模型反演土壤游离铁含量,并与利用反射光谱模型反演的土壤游离铁含量进行比较。结果表明,Munsell色调、明度、彩度值与游离铁含量呈显著正相关,据此建立的游离铁含量Munsell颜色预测模型在单隐含层神经元个数为4时,R2为0.94,RMSE为4.20,RPD为4.37;光谱模型的R2为0.98,RMSE为3.35,RPD为5.99,两者的模型拟合度、精度均呈较高水平,表明利用Munsell颜色可以有效地对土壤游离铁含量进行预测。     

《中国标准土壤色卡》与日本《新版标准土色贴》颜色准确性的比较

本文旨在确定《中国标准土壤色卡》(1989)和日本《新版标准土色贴》(2014)两种色卡书的颜色标注是否准确、二者之间是否存在显著的差异,以及确定能否也用后者来确定中国土壤颜色。首先用日本柯尼卡美能达CM-600d型分光测色计测定两种色卡书所有色片的Munsell色调(H)、明度(V)和彩度(C)值,再利用均方误差(MSE)和均方根误差(RMSE)等统计参数,借助土壤颜色差异等级标准(微弱、明显、突出),评估色片测量值与标注值的差异,并用广义线性混合模型(GLMMs)检查测量变化的来源。结果表明:标注值与测量值的MSE和RMSE在H值方面表现为日本《新版标准土色贴》略高于《中国标准土壤色卡》,而在V值和C值方面表现为日本《新版标准土色贴》比《中国标准土壤色卡》分别低了71.43%、63.49%和47.17%、39.24%。对于两种色卡书中常用的、有同样色调的色片,日本《新版标准土色贴》的290个色片中有6个(占2.07%)有"明显"差异,而《中国标准土壤色卡》的289个色片中有27个(达9.34%)有"明显"差异,但二者均无"突出"差异的色片。GLMMs统计模型显示两种色卡书之间存在显著性差异(P0.000 1)。日本《新版标准土色贴》在V和C上较《中国标准土壤色卡》有更准确的颜色表示,但《中国标准土壤色卡》有更丰富的色片且具有中国特色,更适于我国土壤颜色的鉴定。     

“紫色砂、页岩岩性特征”颜色修订建议——基于四川紫色土母岩颜色特征

四川是我国紫色砂、页岩分布最具代表性的地区。利用《中国标准土壤色卡》(以下简称中国色卡)、日本《新版标准土色贴》(以下简称日本色卡)和分光测色计采集了四川45个典型紫色土母岩样品的颜色信息,并与《中国土壤系统分类检索(第三版)》中"紫色砂、页岩岩性特征"的紫色(RP)定义进行了比对,在此基础上提出了相关的修订建议。结果表明,用中国色卡和日本色卡对母岩岩块测色时,符合RP色调的样品分别占20.0%和33.3%;而对母岩粉末测色时,仅中国色卡有2.2%的样品符合RP色调;用分光测色计对母岩岩块及粉末的测色结果则均无RP色调,绝大部分为YR色调。因此,结合他人对紫色及红色的定义等,建议将"紫色砂、页岩岩性特征"的颜色修订为:色调为2.5RP～10RP;或色调为2.5R～5YR,干态明度为3～6,干态彩度为2～4。按修改后的标准,有62.2%～75.6%的样品符合紫色定义,这一结果更符合对紫色土颜色的传统认识。此外,建议进一步完善土壤色卡系统,或使用可客观、准确、自动读取Munsell颜色信息的便携式测色仪来测量土壤颜色;野外调查时对"紫色土"要注意观测土壤中紫色砂、页岩碎屑"紫色"区域的颜色,以防忽略有"紫色砂、页岩岩性特征"的土壤。     

四川盆地沙溪庙组地层(J2s)岩石发育土壤的系统分类研究

地理发生分类的紫色土在中国土壤系统分类中的归属一直受到高度关注,以四川盆地分布最为广泛的侏罗系沙溪庙组地层岩石发育的土壤为研究对象,在对19个典型剖面的成土条件、剖面形态特征和土壤理化性质分析的基础上,根据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,确定了供试土壤的诊断层和诊断特性及其在中国土壤系统分类中的高级类别。结果表明,供试土壤归属于3个土纲、3个亚纲、7个土类和12个亚类;色卡确定的颜色上满足“紫色砂、页岩岩性特征”的剖面仅7个;但若在原颜色定义上增加“或色调为2.5YR~5YR,干态明度为4~6,干态彩度为3~4”条件,则有11个剖面的色卡定色符合“紫色砂、页岩岩性特征”,3个剖面的仪器定色符合该特征。     

黄土高原淋溶土黏粒、氧化铁与颜色的关系及发生学解释——以山西土系调查的31个黏化层为例

以黄土高原山西省14个淋溶土剖面的31个偏红的黏化层(Bt)为研究对象,分析了其全铁、游离氧化铁、无定形态氧化铁的含量与土壤颜色参数、黏粒含量之间的相关性,并建立了定量关系模型。结果表明:Bt的黏粒含量与氧化铁含量之间呈极显著正相关(P0.01);颜色的红度与全铁、游离氧化铁和无定形氧化铁含量之间均呈极显著正相关(P0.01),其中游离氧化铁是最直接的土壤红色"染色剂";其他色调、明度与彩度等颜色参数与土壤全铁、游离氧化铁含量之间亦呈现出显著的相关性,这也间接说明了黏粒含量与土壤颜色具有一定相关性。野外观测发现,某些黏化层结构体表面颜色较结构体内基质颜色更红,证实了在土壤结构体表面氧化铁随着黏粒在土壤空隙中的迁移淀积。黄土高原淋溶土偏红的黏化层多是来自由于土壤侵蚀而出露地表或接近地表的第三纪保德红土和第四纪红黏土,其黏粒含量、土壤颜色等指标均表明第三纪的古气候条件较第四纪更为湿热。     

中国土壤系统分类中“红色砂、页岩、砂砾岩和北方红土岩性特征”的比较研究及诊断标准的修订

对《中国土种志》收录的红色砂岩、页岩、砂页岩、砂砾岩、北方新近纪红土、北方第四纪红土剖面资料,和近几年辽宁红土研究中新积累的第四纪红土剖面资料进行统计分析,结果表明:中国北方新近纪和第四纪红土颜色属性中的色调为5YR、2.5YR和10R,红色砂岩、页岩、砂页岩、砂砾岩颜色属性中的色调为5YR、2.5YR、10R和7.5R.中国土壤系统分类针对“红色砂、页岩、砂砾岩和北方红土岩性特征”规定的色调为2.5R ～ 5R、7.5R～10R与大部分情况不符.根据研究结果,建议将“红色砂、页岩、砂砾岩和北方红土岩性特征”修订为“红色砂岩、页岩、砾岩和半成岩状态红土岩性特征”;关于色调的规定修订为“5YR、2.5YR、10R或者更红”;如果明确规定明度值和彩度值的范围,则需要标明是干态或是润态.     

漓江风景区土壤生态环境对旅游干扰的响应

[目的] 探索广西壮族自治区桂林市漓江风景区土壤生态环境因子对旅游干扰的响应规律，为合理开发与保护漓江风景区旅游资源提供科学依据。[方法] 采用野外调查和室内分析方法，对比不同干扰程度下漓江风景区土壤环境指标的差异，分析旅游干扰对漓江风景区土壤生态环境的影响。[结果] 在旅游活动干扰下，土壤硬度明显增加，5个系列土壤坚实度平均值增加15.55倍，土壤颜色的明度和彩度增加，容重平均增幅为33.43%；枯枝落叶层厚度和土壤自然含水率下降，土壤有机质、土壤全氮、碱解氮、有效磷以及有效钾含量平均降幅分别达到61.31%，61.58%，32.21%，72.08%和36.26%。[结论] 在旅游干扰下漓江风景区土壤生态环境发生阶段性变化，供试区土壤出现不同程度退化，土壤综合肥力下降，土壤结构变差，进而将对景区植被和景观带来影响，因而应从管理和技术等方面采取有效措施，以减弱旅游干扰对漓江风景区土壤生态环境的负面影响。     

基于GIS黄淮海平原典型区域土壤盐渍化等级判别分析

研究目的在于对以河南封丘为例的黄淮海平原典型区域土壤盐渍化等级进行判别分析;运用判别分析方法获取不同盐渍化等级的判别表达式,利用GIS技术对判别表达式中相关变量指标进行空间分析,最后综合二者结果进行判别分析;通过对部分样品指标测定,参照前人标准评定等级,进而得出其障碍等级的判别式,可以有效减少盐碱障碍等级判别的指标测定数目,然后利用GIS技术对判别指标进行空间分析。研究表明,封丘境内约有12%区域存在轻度盐渍化;结合GIS技术可以有效提高判别效率,提供及时的土壤信息,对于指导农业生产具有重要意义。     

基于PLSR的土壤颜色预测方法及其与色系转换法的对比研究

传统的土壤颜色测定主要采用蒙塞尔比色卡比对,精度高,但费时费力。近年来尝试采用色系转换法预测土壤颜色,方法较为简便。基于土壤高光谱反射率和偏最小二乘回归(PLSR)方法进行土壤颜色预测,并与色系转换法进行对比研究。采集皖赣鄂交界地区76个不同颜色的土壤样品,分别采用PLSR及色系转换法进行土壤颜色预测,并与实测结果进行了对比。结果表明,PLSR交叉验证的R2cv分别达到0.62、0.61和0.75,测定值标准偏差与标准预测误差的比值(RPD)分别达到1.94、1.67和2.15,说明PLSR模型用于土壤颜色预测是可行的;其均方根误差(RMSE)仅为1.32、0.55和0.97个单位,较色系转换法的RMSE分别低0.94、1.24和0.95个单位,其HV/C整体预测误差?E的平均值为1.91,较色系转换法的平均值低5.16,说明PLSR方法预测土壤蒙塞尔颜色较色系转换法更优。该方法为土壤颜色的获取提供了一种新的途径。     

土壤铁氧化物与腐殖质的交叉染色效应研究

土壤颜色是土壤分类、气候重建和环境遥感的重要指标。铁氧化物和腐殖质是土壤的两大致色组分,主导了土壤可见光波段的光谱响应特征。基于土壤中铁氧化物和腐殖质交叉致色效应不明确的问题,以高岭石(Kao)为基底,选取典型铁氧化物赤铁矿(Hm)和针铁矿(Gt)以及典型腐殖酸胡敏酸(Ha)和富里酸(Fa),基于高分辨率漫反射光谱方法(DRS),系统探讨了不同含量单一致色组分的光谱特征、颜色指数及其二元交叉干扰效应。结果表明,就单一组分的致色效应而言,红色Hm强于黄色Gt,黑色Ha强于棕色Fa;腐殖质加入对铁氧化物致色有明显影响,通常会使可见光波段平均反射率、明度(V)和彩度(C)降低,色调(H)偏黄,但Hm抗干扰能力大于Gt。Lab颜色系统的a^*、b^*以及DRS的红度(Red%)与黄度(Yellow%)对Hm和Gt含量变化敏感,可作为土壤铁氧化物定量反演的指标,但Ha的加入可导致Hm和Gt估值偏低,Fa对估值的影响较小,干扰形式与Hm和Gt的含量范围有关。基于此,本文给出不同腐殖酸含量条件下土壤Hm和Gt的估算公式,为理解土壤的颜色变化及铁氧化物定量提供重...     

用遗传神经网络方法进行苹果颜色自动检测的研究

该文通过计算机视觉技术获取苹果的色度直方图并提取其表面颜色特征，采用先进的遗传算法建立了一个多层前馈神经网络系统，从而实现了苹果成熟度的自动判别。实测表明，该方法准确率较高，并具有鲁棒性、灵活性和高速度。     

国外彩色棉在中国适宜区域引种的研究 —“生物适生地分析系统*’应用研究之一

应用“生物适生地分析系统”对国外彩色棉品种在我国适宜区域计算与分析结果表明 ,土库曼阿什哈巴德和墨西哥瓜那华托彩色棉品种在我国引种的适宜区域完全不同 ,阿什哈巴德彩色棉主要适宜我国西北地区种植 ,而瓜那华托彩色棉主要适宜我国西南地区种植 ,且因西南地区地形复杂 ,瓜那华托彩色棉适宜区域等级差异非常显著 ,必须充分考虑其光照的影响     

不同空间范围土壤色度的纬向变化特征及其气候意义

对不同气候条件下发育的土壤/古土壤进行色度分析,探讨其色度参数的空间变化规律及其作为气候变化代用指标的可靠性。结果表明:(1)较小的空间尺度上,土壤色度参数变化复杂,与气候相关关系不显著。土壤色度参数在大空间尺度中均表现出一定的纬向变化,红度(a*)随纬度的增加而降低,黄度(b*)与纬度的拟合曲线趋近于开口向上的抛物线,黄度与红度的比值(b*/a*)随着纬度的增加近似呈线性增加。(2)土壤剖面色度参数均与气候因子(年均降水和年均温)具有一定的相关关系,b*/a*与年均温相关系数最大。色度参数a*与年均降水相关系数稍高于b*/a*,但a*易受其他因素影响;而土壤色度参数b*/a*对土壤颜色的空间变化敏感,是指示气候变化的适用指标。     

浅谈教学网站的界面设计和色彩搭配

近年来,因特网上的教学网站越来越多,由于它图、文、声、像并茂,能够实现人机频繁地多种交互控制,方便辅助教学,越来越受到人们的青睐。在教学网页课件设计的诸多因素中,视觉设计占有很重要的作用。本文通过对教学网站中界面设计和色彩搭配进行分析,探讨了教学网站的视觉信息如何更有效、更为合理地表现与传达。     

基于图像识别技术的夏玉米生育期识别方法初探

通过对河南省鹤壁市农业气象试验站夏玉米整个生育期的田间观测,利用＂农情1号＂田间监测设备定期采集不同生育期玉米的图像资料,分析测点内玉米群体图像特征,结合多种颜色特征参数实现对田间玉米主要生育期的识别。针对玉米不同生育期,分别采用RGB颜色空间提取绿色像素值占整幅图像比例和HSL颜色空间提取黄色像素值占整幅图像比例进行判定;针对田间杂草影响图像颜色的提取,提出基于区域标记的小面积消去算法消除图像中部分杂草的干扰;针对图像中湿润土壤对提取黄色像素值的干扰,提出结合HSL颜色空间S分量消除湿土颜色。经过与人工观测对比,结果表明：利用颜色特征参数对夏玉米主要生育期进行识别是可行的,正确识别率达到94.26%。     

土壤制图中土壤类型配色模型构建与应用

在全国1∶5万土壤图集制图中,土壤类型的配色既需表现土类等高级类型的分布特征,也要表现土属等较低级类型的差别。我国土壤低级类型众多,且1∶5万基本比例尺图幅达2万余幅,采用传统人工设色方法进行土壤制图,不仅效率低,而且难以保持图幅间土壤颜色的协调一致性。针对这一技术难题,本研究采用图幅间相似配色方法和人机交互的设计思想,通过建立1个多层级管理色库、人工设置土壤类型的Q配色单元及其多个近似色系(色组),建立了Q配色单元的避让选色和区域土壤特征分析等5个组件模型,构建了土壤类型配色模型(SCO-Model)。该模型在大比例尺土壤制图中不仅反映了区域土壤的总体分布特征,也表达了土壤类型间的差异,特别是实现了大比例尺土壤制图中土壤类型的快速智能配色,大大提高了制图效率。     

数字图像诊断技术在冬小麦氮素营养诊断中的应用

本文应用数码相机获取冬小麦冠层图像并对其进行相应色彩参数处理, 结合土壤、植株快速测试技术, 分析了色彩参数与传统氮素营养参数之间的数量关系, 研究了应用数字图像技术进行冬小麦氮素营养诊断的可行性, 建立了应用数字图像技术诊断冬小麦氮素营养状况的图像获取方法, 筛选出了适宜于冬小麦氮素营养诊断的最佳色彩参数以及最佳诊断时期, 建立了冬小麦氮素营养诊断指标体系和推荐施肥方程。研究结果表明, 数字图像技术可以作为冬小麦氮素营养诊断的方法。数字图像获取时, 可将数码相机与冬小麦冠层呈30°~60°角度进行拍摄。在冬小麦拔节期和孕穗期多数冠层图像色彩参数与施氮量、叶片SPAD 值、植株硝酸盐浓度、植株全氮含量、0~90 cm 土壤硝态氮含量之间存在显著或极显著相关关系; 在众多色彩参数中, 拔节期冠层图像绿光标准化值G/(R+G+B)与各项氮素指标的相关性最好, 可作为冬小麦氮素营养诊断的最佳色彩参数指标;拔节期可作为应用数字图像技术进行氮素诊断的关键时期。     

基于K-means聚类和图像分割的紫色土发生层边界识别

土壤学始于对土壤剖面及其形态特征的观察,剖面发生层的划分与发生层边界特征的描述是土壤调查的基础。实地划分发生层需要丰富的土壤学实践经验,存在主观和缺乏统一划分标准的问题。以紫色土剖面图像为研究对象,采用K-means聚类和图像分割技术,结合图像的颜色特征（CIE Lab色彩空间）和纹理特征（Entropy）识别紫色土剖面发生层边界,并与实地划分的结果进行比较。结果表明：（1）CIE Lab色彩空间的a、b通道和Entropy纹理特征,可以划分出供试剖面的主要发生层（A、B、C）和基岩（R）;（2）聚类识别的发生层数量和发生层深度与实地识别的结果基本一致;除Z2剖面的C层和Z6剖面的Ap层聚类识别与实地识别的发生层下边界深度相差较大（分别为13 cm和8 cm）外,其余发生层下边界深度相差均在3 cm以内;（3）聚类识别的发生层边界形状更为不规则,明显度更为模糊。K-means聚类和图像分割技术实现了紫色土剖面发生层边界的客观识别,可为土壤剖面智能辨识系统的开发提供科学参考。     

浙江省三种红、紫色砂页岩发育土壤的矿物学研究

本文用Ｘ射线衍射分析,红外光谱分析、透射电镜及Ｘ射线荧光分析对浙江省三种红、紫色砂页岩发育的红砂土、紫砂土和红紫砂土的矿物进行了分析。     

气调包装对冷却肉护色保鲜效果的研究

不同气体成分比例和不同包装材料影响冷却肉的贮藏保鲜品质。本研究通过填充不同比例的CO、CO₂和N₂,结合不同阻隔性能的包装材料,分析气调包装对冷却肉护色保鲜的效果。结果表明当充气比例为1%CO、25%CO₂和74%N₂时冷藏21d,冷却肉的出水率为1.54%,红度值(a*)值最大,细菌总数增加量最少,挥发性盐基氮含量最低,色泽、风味和外观感官性能最佳,综合护色保鲜效果最优。同时,高阻隔性的包装材料能显著性地维持冷却肉的色泽,降低失水率,抑制微生物的生长。本研究显示适宜的气体成分组成配合高阻隔性的包装材料,更加有利于冷却肉的护色保鲜。