基于MODIS NDVI年序列的区域化肥投入空间化方法

随着农业水土资源高效利用和大量化肥投入,区域农业生态系统面临很大的生态环境压力。为准确评估区域施肥导致的环境风险,需要化肥投入的空间分布数据。在区域土地的初级生产力构成因素理论分析基础上, 通过主成分分析建立不同作物种植模式下MODIS的NDVI年序列与区域土地自然质量和化肥投入的空间关系,建立了化肥统计数据的空间化分配方法。研究区结果表明NDVI年序列第一主成分与第二主成分,分别与土地自然质量和化肥投入呈显著相关,利用该关系完成了乡镇化肥汇总数据的空间分配,表明该方法对区域化肥进行加权分配的合理性和可行性。     

天山云杉林林冠空隙特征的研究

通过对天山云杉林中 30个林冠空隙的调查 ,研究了新疆天山云杉林林冠空隙的基本特征和影响林冠空隙内幼苗更新的因子 .结果表明 ,本研究范围内 ,天山云杉林扩展林冠空隙 (EG)的面积在 5 0 .81～ 2 98.0 5m2 之间 ,其中以 4 0～ 1 6 0m2 所占比例较大 ;实际林冠空隙 (CG)的面积大多在 1 1 .37～ 1 83.39m2 之间 ,其中以小于 80m2 所占比例较大 ;CG EG值大多在 0 .4～ 0 .6之间 ,大多数林隙的形状近似于圆形 ,都接近于 1 ;林冠空隙有 1 0种形成方式 ,其中以伐倒和伐倒 +掘根风倒的方式最多 ;林冠空隙开敞度大多分布在 0 .4～ 1 .5之间 ,当开敞度为 0 .6 8时 ,幼苗更新株数最多能达到 2 76 75株 hm2 ;坡向和坡度对天山云杉幼苗更新有促进作用     

土壤土地数据库(SOTER)在我国土地资源数据库建设的应用研究

本文介绍SOTER项目是利用目前已有的信息技术 ,建立一个包含数字化的地图单元和它们属性数据的世界土壤和土地数据库 .该数据库的主要功能是为已完善起来的世界土壤和土地资源变化的制图和监测提供必要的数据 .在此基础上提出我国土地资源多尺度数据库的建库模式 ,SOTER单元概念的发展 ,多尺度数据库的划分和相互之间的衔接方法     

基于GIS和DEM的北京西部山区经济林果适宜性评价

山区地形多变,造成了自然资源立体差异显著,如何定量表示各种农业资源在山区的具体分布状况和建立土地评价模型,是山区资源开发利用和农业结构调整所需要的。该文利用数字高程模型,建立山区日照的地形遮蔽分析模型,在此基础上可进行任一时间、位置的日照时数,辐射等气候因子的地形校正,同时利用统计模型和GISSpline插值技术对温度、降水进行简单的地形校正,与土壤质地图、土壤母质图、土壤厚度图以及土壤pH图,坡度、坡向和海拔高度一起建立了评价因素数据库,从而为土地评价、生态环境分析等领域提供基本参数。以果树适宜性评价为例,利用模糊隶属度函数表征和量化了果树生长生态要求和生态评价因素间的关系,有利于评价专家知识和关系的简化计算。采用简单的等权求和完成多评价因素综合,回避权值确定的主观性等复杂问题。最后以7种有发展潜力的果树利用该评价模型,以门头沟为例,进行了实证研究。除樱桃外,其余6种果树高度适宜的面积都在上千或万公顷以上,因此该区有极大的经济果林发展潜力。该区域现在的果树面积与20世纪90年代初期相比,扩大了3倍多。该评价结果帮助当地政府确立了林果特色经济发展区的农业结构调整政策。通过DEM校正技术,可以较为准确地建立山区生态因子数据库,通过模糊隶属度函数可完成定性和定量的土地评价知识的综合表示,通过等权求和方法,在GIS技术的支持下可以准确快速完成评价过程,从而为山区综合可持续发展服务     

民勤绿洲荒漠化遥感评价研究

利用3个年份TM数据,研究荒漠化遥感评价方法,并对民勤绿洲荒漠化进行了初步研究。建立起以遥感光谱特征、组合派生特征和空间结构特征为评价因素,用最大似然方法和景观格局分析进行荒漠化评价的方法,以及在此基础上区域荒漠化评价指数的计算方法。研究表明,3个年份的荒漠化评价总精度都在0.8以上;引入模式识别技术,将是荒漠化评价的主要发展趋势。1988到1997年间,民勤绿洲荒漠化面积没有扩大,基本保持稳定,但各荒漠类型和等级内部间发生转化。从民勤区域荒漠化指数看,1988年为0.71,1992年是0.69,1997年为0.76。1988到1992年期间,荒漠化以水蚀、风蚀过程为主,荒漠化严重程度有所下降,速率为0.5%;1992到1997年间,盐渍化荒漠化过程加剧,荒漠化严重程度加剧,速率为1.4%。作为水蚀荒漠化过程则在整个评价期内减弱。在景观格局上,1992年的整体景观破碎化程度下降,景观格局最为稳定;而1997年破碎化程度最大,景观格局复杂、最不稳定。因此景观格局也反映出两个评价时段内荒漠化演化过程不同,从1988到1992年,土地退化减弱;而1992到1997年间,土地退化进一步加剧     

北京市农业土壤重金属状态评价

以北京市土壤重金属背景值为标准,对比分析了农业土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ph、Hg 8种重金属的含量及累积情况,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法进行了土壤重金属污染评价。结果表明,北京市农业土壤存在着一定的Cr、Cu、Zn、As、Cd累积趋势,其含量的平均值分别为53．61、21．95、65．42、9．14、0．125mg·kg^-1,比相应的背景值高79．9％、17．4％、13．8％、28．9％、5．0％;Ni和Pb的累积则不明显,平均值比相应的背景值低7．9％、29．2％,分别为24．84和19．04mg·kg^-1;而Hg含量的平均值与背景值一致,为0．08mg·kg^-1。从单因子评价结果来说,Cr污染指数在1．06-2．93之间,所有的样点都处于轻度或中度污染状态;As、Cu、Zn、Cd的污染指数相对较小,平均值分别为1．29、1．17、1．13、1．05,有50％以上的样点处于轻度污染状态;而Ni、Ph、Hg的污染指数均小于1,有60％以上的样点处于清洁或尚清洁状态,污染较轻。若从综合评价结果来说,综合污染指数处于0．96～2．16之间,平均值为1．45,几乎所有的土壤样点都属于轻度污染状态。     

基于GIS和GPS的沱江中游土壤镉和铅空间变异研究

采用ArcGIS9．0和GPS技术对沱江中游314个土壤样点的耕层中（0～20cm）镉和铅含量空间变异分布特征及影响因素进行了研究。结果表明,该区土壤镉和铅呈对数正态分布,土壤镉平均含量为（0．11±0．13）mg·kg^-1。,铅平均含量为（30．03±9．82）mg·kg^-1。土壤镉空间分布是以赵家镇为高值区（0．15～0．30mg·kg^-1）,并向东南和西北两侧条带状递减,东南部土壤镉含量主要为0．06～0．15mg·kg^-1;土壤铅空间分布以西北部钦北-关帝庙（35-38mg·kg^-1）和东南部广兴一带（〉38mg·kg^-1）两个高值中心分别向两侧逐渐减少。影响因素研究表明,不同质地间土壤镉含量差异不显著,但粘土的铅含量显著高于其他质地土壤。pH与土壤镉含量呈显著正相关,与铅含量呈极显著正相关;酸性、中性土壤镉和铅含量均极显著少于碱性和强碱性土壤。有机质与土壤镉和铅含量均呈极显著相关性,林地、旱地、果园、宅基地林盘和水田5种土地利用方式中镉和铅含量依次增加。土壤镉和铅含量与坡度的相关性关系,表现出土壤镉和铅含量与坡度呈正相关渐变的过程。     

基于节水灌溉技术的民勤绿洲土地利用空间布局和利用方式调整

为改善导致民勤绿洲下游地区土地次生盐化严重、土地退化和生态失衡的不合理土地利用模式,通过历史文献法研究了民勤绿洲农业开发与土地利用空间格局演变史,用遥感方法获取了2008年绿洲土地利用/覆被数据,结合对地貌、地下水和土壤的分布规律的分析,研究表明:1)绿洲农业开垦起源于水源充足、土壤持水性好的中下游区域,并逐渐向外围及上游发展;2)绿洲种植结构不合理,农业用水空间配置不合理,下游灌溉且主要用矿化度高的地下水灌溉导致严重次生盐渍化;3)传统农业模式下绿洲下游已出现生产-生活-生态环境恶化,且农民生计无法保证。为此,本研究提出通过"流"的方式重构土地利用空间布局,即农村居民点向上游迁移,使用膜下滴灌技术发展特色林果,在提高农业经济效益的同时,节约农业用水并利用上游回水为下游地区腾退的农业用地恢复耐盐植被,从而改善绿洲生态系统。     

北京西部山区1999年生态足迹计算与可持续性分析

在剖析生态足迹分析法的理论基础和计算模型的基础上,计算北京西部山区门头沟1999年的人均生态足迹和生态容量。根据人均生态足迹和生态容量对比分析,得出1999年门头沟区处于生态赤字状态。经剖析造成生态赤字的原因,指出了该区在加强生态环境建设和养护,增加生态容量等方面应采取的措施与政策。提出以生态足迹作为山区生态可持续性评价指标的优点及当前存在的缺点。     

MODIS土地利用/覆被多时相多光谱决策树分类

利用MODIS多时相与多光谱结合，尝试探讨低成本、高精度的北京土地利用/覆被实时获取方法。首先根据归一化植被指数（NDVI）的均值、标准差建立了研究区各地类的典型NDVI时间序列曲线，进而提取了6个可以反映区域物候模式、植被生长速率等信息的分类参数；然后对反映地表土壤信息较多的3月份多光谱影像进行主成分变换，选取第一主成分（PC1）作为辅助分类参数；最后基于分类回归树（CART）算法进行监督决策树分类。经SPOT-5影像验证，分类总体精度达到83%，Kappa系数为0.769，PC1辅助分类后总体精度提高