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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
基于FCM的绿洲农田养分管理分区研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
陈彦  吕新 《中国农业科学》2008,41(7):2016-2024
 【目的】以天山北麓绿洲农耕区——新疆农八师148团农田为研究对象,以193个耕层土壤(0~30 cm)有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量的分析数据为变量进行农田土壤养分精确管理分区研究。【方法】模糊c-均值聚类法被用来进行分区,以棉田产量为外部变量,采用FPI、c-φ多次组合法及基于外部变量的多元回归法来确定适宜的模糊控制参数。【结果】研究区最佳分区数为4,模糊指数为1.6。各管理分区土壤养分的变异系数都较分区前全研究区有所减小,而分区间土壤养分差异显著。研究区的平均混乱度指数为0.19,不同模糊类别交叠程度小,地理空间上土壤的隶属关系相对明确。【结论】通过选取适宜的外部变量,模糊c-均值聚类法可以较好地进行管理分区划分,分区结果可以作为变量施肥的单独作业单元进行耕作管理。  相似文献   

2.
基于GIS技术选取合适评价因子,运用层次分析、模糊评价等方法对青州市耕地进行定量化评价。利用模糊C均值聚类法对评价结果进行分区研究,揭示该市耕地质量整体较好;依据FPI和NCE指数确定最佳分区数目为3个,由北向南耕地地力依次降低,受地形因素影响较大;利用模糊聚类方法进一步对分区1进行划分,分为6个管理子区,得到了内部更为均衡的分区管理单元,为统一采取管理措施提供了有益的参考。  相似文献   

3.
为探索适宜黄土高原边缘台塬区域麦田土壤养分的管理分区方法,找出对产量影响较大的土壤养分因子,以闻喜县麦田作为研究对象,将地形因子、土壤类型和土壤养分作为输入因子,分别采用K均值聚类、模糊C均值聚类、分级分区3种方法进行管理分区,以变异系数作为评价指标,找出适宜该区域麦田土壤养分的管理分区方法。结果表明,闻喜县的麦田地形因子、土壤养分的空间变异性较大,适宜进行管理分区;较未分区前,K均值聚类、模糊C均值聚类、分级分区均能降低麦田土壤养分的变异系数,其中,分级分区降低幅度最大,达27.07%;地形因子和土壤养分的主成分分析表明,地形因子对主成分的贡献较大,地形因子与土壤养分呈负相关关系。黄土高原边缘台塬区域地形复杂,地形因子掩盖了麦田土壤养分对产量的影响,导致K均值聚类和模糊C均值聚类分区不适宜该区域管理分区。分级分区是适合该区域的麦田土壤养分管理分区方式。  相似文献   

4.
基于Quickbird遥感影像的农田管理分区划分研究   总被引:6,自引:1,他引:5  
 【目的】以高空间分辨率Quickbird遥感影像作为管理分区划分的数据源,结合地面土壤养分采样数据进行管理分区划分研究。【方法】在对数据进行空间变异分析的基础上,采用3种不同的分区方式对研究区进行田块尺度内管理分区的划分:1)利用土壤养分数据划分管理分区;2)利用冬小麦遥感长势信息划分管理分区;3)利用土壤养分信息结合冬小麦长势信息划分管理分区。【结果】与划分前的地块变异情况相比,利用土壤养分数据进行管理分区划分的方法,在很大程度上提高了不同分区内土壤的均一度,而光谱指数和产量的变异系数也有所降低;利用光谱数据进行管理分区划分,土壤养分的变异系数总体上有所减低,但降低的幅度小于利用土壤养分数据划分的管理分区,光谱指数和产量的变异系数都有大幅度降低;利用土壤数据结合光谱数据进行管理分区划分,土壤养分和光谱指数以及产量的变异系数普遍降低。【结论】在划分管理分区时,综合考虑土壤养分和光谱数据的空间变异情况是最佳选择,但当缺乏土壤养分数据时,利用遥感影像进行管理分区的划分也是可行的。  相似文献   

5.
基于主成分分析和聚类分析果园土壤养分综合评价   总被引:2,自引:0,他引:2  
【目的】对新疆叶城县果园土壤养分进行综合评价,为区域土壤养分管理和施肥决策提供参考。【方法】基于新疆叶城县果园782份土壤样本数据:有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾5个养分指标,通过SPSS运行主成分分析得出3个主成分,计算各个样点各主成分的得分以及土壤养分综合得分,SPSS运行K-均值聚类过程将土壤养分综合得分分类,依据土壤养分综合评价得分分类结果查找样点对应的乡级分布。【结果】土壤养分综合得分划分极高、高、中、低四类得分区,样本数所占比率分别为2. 69%、20. 46%、41. 94%、34. 91%,中及低类得分区样本数比率达76. 85%;极高养分主要分布在萨依巴格乡;高养分主要分布在萨依巴格乡、吐古其乡、依提木孔乡和乌夏克巴什乡;中等养分含量主要分布在萨依巴格乡、加依提勒克乡、依提木孔乡、江格勒斯粮种场和恰尔巴格乡;低养分主要分布在夏合甫乡、依提木孔乡、乌吉热克乡、加依提勒克乡。【结论】叶城县土壤养分分布不均,土壤养分综合属于中低水平。第一主成分是全氮和有机质的综合反映;第二主成分反映速效钾含量对土壤养分供给状况;第三主成分是有效磷含量的描述。  相似文献   

6.
为了提高大尺度农田管理的针对性,探寻低成本高效的分区方法,以黑龙江省典型黑土区30.8 hm2春玉米田为对象进行分区研究。基于吐丝期无人机多光谱影像,使用多尺度分割与模糊聚类相结合的方法进行分区,同时基于播种前的土壤养分(土壤有机质、速效氮磷钾)、土壤体积含水率、电导率、pH进行模糊聚类分区并作为对照,对分区间春玉米产量和土壤养分进行方差分析,并对分区内变异系数进行比较以评价分区效果。结果表明,基于无人机影像得到4个较优管理分区为M1、M2、M3、M4,各分区产量分别为7 597.53、8 236.35、8 686.98、9 119.93 kg·hm-2,各分区间产量差异显著,其中M1、M2、M3间土壤养分差异显著(P<0.05),分区内作物产量和土壤养分的变异系数降低;基于土壤数据确定4个分区,即S1、S2、S3、S4,春玉米产量分别为7 754.81、8 173.44、8 860.05、9 153.23 kg·hm-2,分区间土壤养分、土壤水分差异显著(P<0.05),分区内部土壤均一性提高。综合来看,2种方法的划分结果在空间分布上具有一定的相似性,同级分区的空间重合度分别为40.00%、46.51%、57.45%、59.38%,整体重合度为51.32%。当缺乏土壤数据时,无人机多光谱影像可为农田管理分区提供参考依据。  相似文献   

7.
 【目的】由适时获得的高光谱数据代替传统繁琐的实验室土壤养分测定数据来进行变量施肥,实现冬小麦高产优质的目标。【方法】本研究利用冬小麦起身期和拔节期冠层光谱数据,选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数(OSAVI,optimization of soil-adjusted vegetation index)和变量施肥模型进行变量施肥管理(变量区),以相邻地块常规非变量(均一)施肥区(对照区)为对照,研究了不同氮肥处理冬小麦冠层光谱特征及其施肥效应。【结果】变量施肥之后两种氮肥处理在敏感波段670 nm和760~900 nm处反射率差异明显,而670nm和760~900nm是氮素和冠层的敏感波段,说明进行变量施肥时,利用基于这两个波段组合的光谱指数OSAVI优于其它波段组合的光谱指数;SAVI不同生育时期的变化情况,反映了变量施肥在调控作物长势及群体结构上的优势;与对照区相比变量区提高产量达378.72 kg•ha-1,并降低了各小区产量之间的变异,变量区土壤硝态氮浓度降低,氮肥利用率提高,生态效益较为明显。【结论】该技术通过改善冬小麦群体质量,延缓了植株衰老,促进干物质和氮积累,增加冬小麦产量和氮肥利用率。  相似文献   

8.
加权空间模糊动态聚类算法在土壤肥力评价中的应用   总被引:7,自引:0,他引:7  
 【目的】改进和提高空间模糊聚类算法。【方法】首先利用层次分析法得到各属性的权值,然后将权值与空间模糊动态聚类法相结合,最后利用概率统计中的F分布来确定最佳分类,以提高空间模糊聚类算法的智能性。【结果】加权空间模糊动态聚类算法与基于模糊等价关系的传递闭包方法进行比较表明,当λ取0.993时,F值最大,分类效果最好。此时,加权的F值为4.898,未加权的F值为2.957,说明加权的类间的差距比未加权的明显,即该算法聚类准确率要明显高于未加权的模糊聚类算法。【结论】将其改进的算法运用到精准农业的土壤肥力评价中,试验结果与实际情况相符,证明了该算法的有效性。  相似文献   

9.
基于光谱指数的冬小麦变量施肥效应研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
【目的】由适时获得的高光谱数据代替传统繁琐的实验室土壤养分测定数据来进行变量施肥,实现冬小麦高产优质的目标。【方法】本研究利用冬小麦起身期和拔节期冠层光谱数据,选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数(OSAVI,optimization of soil-adjusted vegetation index)和变量施肥模型进行变量施肥管理(变量区),以相邻地块常规非变量(均一)施肥区(对照区)为对照,研究了不同氮肥处理冬小麦冠层光谱特征及其施肥效应。【结果】变量施肥之后两种氮肥处理在敏感波段670nm和760~900nm处反射率差异明显,而670nm和760~900nm是氮素和冠层的敏感波段,说明进行变量施肥时,利用基于这两个波段组合的光谱指数OSAVI优于其它波段组合的光谱指数;OSAVI不同生育时期的变化情况,反映了变量施肥在调控作物长势及群体结构上的优势;与对照区相比变量区提高产量达378.72kg·ha-1,并降低了各小区产量之间的变异,变量区土壤硝态氮浓度降低,氮肥利用率提高,生态效益较为明显。【结论】该技术通过改善冬小麦群体质量,延缓了植株衰老,促进干物质和氮积累,增加冬小麦产量和氮肥利用率。  相似文献   

10.
基于GIS和FCM的宁乡植烟土壤养分管理分区   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用GPS、地统计学和模糊c均值聚类相结合的方法,对湖南省宁乡植烟土壤主要养分的空间变异特征和管理分区进行研究。结果表明,宁乡植烟土壤主要养分指标均为中等程度变异,有机质、有效磷和速效钾3项指标的块金效应在25%~75%之间,表明研究区域该3项养分指标是由结构性因素和随机因素共同作用的结果;碱解氮的块金效应75%,表明研究区土壤碱解氮主要由随机性因素决定。土壤有机质为高水平,碱解氮和速效钾均为中等水平,有效磷为极高水平,研究区大部分区域有机质、碱解氮、有效磷为中等至极高,但约有40%的面积土壤速效钾缺乏。宁乡烟区可划分为3个养分管理分区,分区间有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量差异极显著。  相似文献   

11.
Remote sensing (RS) techniques have been widely considered to be a promising source of information for land management decisions. The objective of this study was to develop and compare different methods of delineating management zones (MZs) in a field of winter wheat. Soil and yield samples were collected, and five main crop nutrients were analyzed: total nitrogen (TN), nitrate nitrogen (NN), available phosphorus (AP), extractable potassium (EP) and organic matter (OM). At the wheat heading stage, a scene of Quickbird imagery was acquired and processed, and the optimized soil-adjusted vegetation index (OSAVI) was determined. A fuzzy k-means clustering algorithm was used to define MZs, along with fuzzy performance index (FPI), and modified partition entropy (MPE) for determining the optimal number of clusters. The results showed that the optimal number of MZs for the present study area was three. The MZs were delineated in three ways; based on soil and yield data, crop RS information and the combination of soil, yield and RS information. The evaluation of each set of MZs showed that the three methods of delineating zones can all decrease the variance of the crop nutrients, wheat spectral parameters and yield within the different zones. Considering the consistent relationship between the crop nutrients, wheat yield and the wheat spectral parameters, satellite remote sensing shows promise as a tool for assessing the variation in soil properties and yield in arable fields. The results of this study suggest that management zone delineation using RS data was reliable and feasible.  相似文献   

12.
[目的]为快速提高中低产田肥力和农田生产力提供理论依据。[方法]通过田间试验研究了不同栽培管理模式(农民习惯耕作栽培与高产栽培管理模式)和养分管理模式(传统养分管理模式和高效养分管理模式)对冬小麦/夏玉米轮作体系中作物产量和土壤肥力的影响。[结果]在高产高效管理模式下,作物产量显著高于农民习惯管理模式。经过5季作物的试验,高产高效管理模式的农田有机质含量提高了2.72~3.01g/kg,土壤全氮含量升高了0.12~0.16g/kg,速效磷(Olsen-P)含量增加了5.2mg/kg,速效钾含量升高了37.8mg/kg。[结论]综合考虑作物产量和土壤肥力,高产高效管理模式是中低产农田作物产量提高和耕地地力提升的有效途径。  相似文献   

13.
14.
[目的]为快速提高中低产田肥力和农田生产力提供理论依据。[方法]通过田间试验研究了不同栽培管理模式(农民习惯耕作栽培与高产栽培管理模式)和养分管理模式(传统养分管理模式和高效养分管理模式)对冬小麦/夏玉米轮作体系中作物产量和土壤肥力的影响。[结果]在高产高效管理模式下,作物产量显著高于农民习惯管理模式。经过5季作物的试验,高产高效管理模式的农田有机质含量提高了2.72~3.01 g/kg,土壤全氮含量升高了0.12~0.16 g/kg,速效磷(O lsen-P)含量增加了5.2 mg/kg,速效钾含量升高了37.8 mg/kg。[结论]综合考虑作物产量和土壤肥力,高产高效管理模式是中低产农田作物产量提高和耕地地力提升的有效途径。  相似文献   

15.
李新华  王勇  朱振林 《安徽农业科学》2012,40(35):17081+17092
[目的]为滨海盐渍土改良找到新的有效途径。[方法]通过田间试验,研究了Encapsalt改良剂对黄河三角洲滨海盐渍土土壤盐分及作物的影响。[结果]Encapsalt改良剂的最佳施用量为9 000~12 000 ml/hm2,分2次施的效果较好。第1次施Encapsalt改良剂,可明显降低土壤的含盐量和pH,提高作物的出苗率。第2次施Encapsalt改良剂,可以维持土壤的含盐量不升高,使土壤不发生返盐现象,从而减少死苗现象,保证作物的正常生长,提高作物产量。[结论]Encapsalt改良剂值得进一步试验示范推广。  相似文献   

16.
Salinity is one of the major abiotic factors affecting the growth and productivity of crops in Hetao Irrigation District, China. In this study, the salinity tolerances of three local crops, wheat(Triticum aestinum L.), maize(Zea mays L.) and sunflower(Helianthus annuus L.), growing in 76 farm fields are evaluated with modified discount function. Salinity ecological zones appropriate for these local crops are characterized and a case study is presented for crop salinity ecological zoning. The results show that the yield reductions of wheat, maize and sunflower when grown in saline soils are attributed primarily to a reduction in spikelet number, 1 000-grain weight and seed number per head, respectively. Sunflower is the most tolerant crop among the three which had a salinity tolerance index(ST-index) of 12.24, followed by spring maize and spring wheat with ST-Indices of 9.00 and 7.43, respectively. According to the crop salinity tolerance results, the arable land in the Heping Village of this district was subdivided into four salinity ecological zones: the most suitable, suitable, sub-suitable and unsuitable zones. The area proportion of the most suitable zone for wheat, maize and sunflower within the Heping Village was 27.5, 46.5 and 77.5%, respectively. Most of the most suitable zone occurred in the western part of the village. The results of this study provide the scientific basis for optimizing the local major crop distribution and improving cultural practices management in Hetao Irrigation District.  相似文献   

17.
18.
The yield in any given field or management zone is a product of interaction between many soil properties and production inputs. Therefore, multi-year yield maps may give better insight into determining potential management zones. This research was conducted to develop a methodology to delineate yield response zones by using two-state frequency analysis conducted on yield maps for 3 years on two commercial corn fields near Wiggins, Colorado. A zone was identified by the number of years that yield was equal and greater than the average yield in a given year. Classes producing statistically similar yield were combined resulting in three potential yield zones. Results indicated that the variability of yield over time and space could successfully be assessed at the same time without the drawbacks of averaging data from different years. Frequency analysis of multi-year yield data could be an effective way to establish yield response zones. Seventeen percent of the field #1 consistently produced lower yield than the mean while 43 of the field produced yield over the mean. Corresponding values for field #2 were 6% and 42%.The remainder of the fields produced fluctuating yields between years. These spatially and temporally sound yield response maps could be used to identify the yield-limiting factors in zones where yield is either low or fluctuating. Yield response maps could also be helpful to delineate potential management zones with the help of resource zones such as electrical conductivity and soil maps, along with the directed soil sampling results.  相似文献   

19.
【目的】寻求更为准确的盐渍土分类方法。【方法】对模糊聚类法的原理进行了介绍,并结合西北某机场重要建筑物的地质特点,利用模糊聚类法对该地区10个检测点的地基土进行了分类。【结果】西北某机场10个检测点的地基土可分为4类,即(1,2,3,4,8,9)区域属于亚硫酸盐渍土;(5,6)区域属于亚氯盐渍土;(10)区域属于碳酸盐渍土;而(7)区域属于非盐渍土。【结论】盐渍土分类的模糊聚类法较传统分类法简单、准确可靠,尤其是能具体判断出某点或某区域是否为盐渍土,对盐渍土的评判和地基处理有较大帮助。  相似文献   

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