Changes in Physical Properties of Soils with Land Use Time in the Brazilian Savanna Environment

Soils from central Brazil have been intensively used over the last decades because of the rapid conversion of savannas ( Cerrado ) into corn/soybean fields. The objective of this work is to study modifications in the physical properties of soils in the Rio Verde watershed, as a function of the land use time for agriculture, determined from classification of Landsat satellite images between 1980 and 2010. Soil samples were collected at surface (0–20 cm) and subsurface (20–40 cm) horizons for the different classes of land use time (<10, 10–20, 20–30, and >30 years). The following physical properties were measured: bulk density (BD), air permeability (K_a), penetration resistance (PR), microporosity (MI), macroporosity (MA), and total porosity (TP). Results showed a strong expansion with time of agriculture that occupied 35·3% (1980), 37·4% (1990), 51·3% (2000), and 60·9% (2010) of the watershed area. When properties were compared with those from the reference areas (preserved soils under native vegetation), significant differences were observed for all the physical attributes of soils for a land use time higher than 20 years. Overall, BD and PR increased with land use time, and the opposite was verified for K_a, MA, and TP. Some physical properties presented values (e.g., 1·54 g cm⁻³ for BD and 0.06 cm³ cm⁻³ for MA) close to the critical ones reported to affect crop development, but they were not still impacting on local soybean yield. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

坝上生态农业工程生态效益监测与评价研究

利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统对河北坝上实施生态农业工程建设后的生态效益进行了监测与评价。定量描述了坝上生态环境的动态变化趋势，并对坝上生态农业工程的气候效益、土壤改良效益、农业水文生态效益进行了分析与评价。研究结果表明，通过工程治理，使农业生态系统的功能增强，结构合理，取得了显著的生态效益。     

水稻地上鲜生物量的高光谱遥感估算模型研究

不同氮素营养水平的水稻田间试验,采用单变量线性与非线性拟合模型和逐步回归分析,用1999年试验数据为训练样本,建立水稻鲜生物量的高光谱遥感估算模型,用2000年试验数据作为测试样本数据,对其精度进行评价和验证.结果表明,高光谱变量与地上鲜生物量之间的线性与非线性拟合分析中,一些高光谱特征值如红边波长(λr)、绿峰最大     

改进CV模型在高分辨率遥感影像分割中的应用

针对遥感图像的特点及分割要求给出了一种CV简化模型,并对改进模型的正确性进行了实验验证.实验结果表明,该方法不但提高了运算速度,而且能够得到连续封闭的目标地物矢量数据,因此可方便地利用分割边界的几何特征实现地物目标的精确识别.     

基于MK—SVR模型的小麦叶面积指数遥感反演

提出了运用多核支持向量回归(MK-SVR)算法构建小麦叶面积指数(LAI)遥感监测模型。以2010—2013年试验样点小麦拔节、孕穗、开花3期的实测LAI数据为基础,同步获取我国自主研发的环境减灾卫星HJ-CCD对该研究区域的影像数据,分析了各生育期小麦LAI与8种植被指数间的相关性。以显著相关的植被指数作为输入参数,使用MK-SVR算法构建了每个生育期的小麦LAI反演模型,即MK-SVR-LAI模型。为了评价模型,每期使用单一核支持向量回归(SK-SVR)、偏最小二乘(PLS)回归算法构建了SK-SVR-LAI、PLS-LAI模型。将模型估算LAI值和田间观测LAI值进行比对,以决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)为指标评价并比较了模型。结果表明:3个生育期MK-SVR-LAI模型的RMSE值均低于参比模型,拔节期为0.293 1,孕穗期为0.466 8,开花期为0.548 6,且该模型的R2也都最高,拔节期为0.762 4,孕穗期为0.801 8,开花期为0.668 9。     

基于多源数据融合的盐分遥感反演与季节差异性研究

为提高多光谱盐分遥感反演的精度,利用实测高光谱与多光谱进行数据融合,并分析了不同季节盐分遥感的差异性。以河套灌区永济灌域为研究区域,以实测光谱仪测定的土壤高光谱数据和Landsat-8 OLI多光谱数据为基础,通过光谱变换和多元逐步回归方法筛选特征波段和特征光谱指数,构建了春、秋两季土壤盐分多光谱、高光谱反演模型,并利用特征光谱指数的线性回归构建了高-多光谱数据融合反演模型。结果表明:高光谱的反射率总体比多光谱高36. 83%,春季反射率比秋季平均高23. 78%。利用模型中最优变量-特征光谱指数对多光谱模型与高光谱模型进行融合,高-多光谱融合反演模型训练集和验证集R2平均值分别为0. 651和0. 635,RMSE平均值分别为2. 44 g/kg和2. 49 g/kg,精度明显高于对应的多光谱反演模型,其中训练集、验证集的R2平均值分别提高了36. 19%和35. 64%,RMSE平均值分别降低了34. 28%和41. 72%。春季多光谱、高光谱和融合反演模型的精度均高于秋季,其中训练集R2平均值比秋季模型分别提高了6. 03%、6. 05%和4. 40%,验证集R2平均值分别提高了19. 07%、12. 21%和1. 75%。构建的高-多光谱融合模型反演灌域春秋两季平均盐分含量分别为6. 05、5. 97 g/kg,平均相对误差分别为9. 65%和10. 68%,总体上该区域春季土壤主要为重盐化土,秋季土壤主要为中盐化土。     

河南省陆地植被净第一性生产力估算及其时空分布

基于地理信息系统和卫星遥感技术,利用地面气象数据和MODIS数据,同时考虑河南省自身实际地理和植被覆盖情况,在对最大光利用率和水分胁迫系数的获取进行改进的基础上,利用CASA模型对河南省植被净第一性生产力（NPP）进行了估算,并分析了其时空分布。结果表明,2008年河南省NPP生产量为34.87 Mt C,NPP空间分布和植被类型有密切关系,森林植被最大,然后依次是灌丛、草地、农田等。12、1和2月NPP最小,植物基本停止生长,植被的NPP只占全年的1.38％;5、7和8月的NPP最大,占全年总量的56.84％。与Miami、Montreal、Chinkugo模型相比,本研究结果和Miami模型结果最为接近,植被类型NPP均值排序和Chinkugo模型相似;与实测数据对比结果显示,模拟值接近于实测值,说明模型适用于河南省NPP的模拟。     

樟树幼林生物化学参数与高光谱遥感特征参数相关分析

高光谱遥感在植被研究中的应用使定量估算植被的生物化学参数和生物物理参数成为可能.分析了樟树幼林生物化学参数与高光谱特征变量之间的相关关系.结果表明:樟树幼林的大部分生物化学参数(叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量和总磷含量)与高光谱遥感特征参数(蓝边内最大的一阶微分、绿峰反射率、红边位置、蓝边面积、绿峰反射率和红谷反射率构成的比值与归一化植被指数、红边面积和蓝边面积构成的比值和归一化植被指数)之间的相关系数达到了0.01极显著性检验水平;纤维素、总氮含量与高光谱特征参数的相关系数没有达到显著性检验水平.因此,可以利用相关系数达到了0.01极显著性检验水平的高光谱特征参数建立樟树幼林生物化学参数的高光谱遥感估算模型.     

遥感数字图像的无缝镶嵌

在遥感图像的应用中,当研究区处于几幅图像的交界处或研究区较大需多幅图像才能覆盖时,常常需要把覆盖研究区的那些图像进行配准并把这些图像镶嵌起来,才能更好地统一处理、解译分析和研究.以航空像片为例,利用图像处理软件ERMAPPER 6.2对图像进行数字镶嵌并作无缝接边处理.结果表明:这样,大大改善了镶嵌后图像的质量,解决了手工镶嵌图像中接缝偏移、色调不均匀、地质界线延伸、影像错位等许多问题 (大幅图像尤其明显),为后期的图像处理创造良好的基础.目前出现的米级高分辨率的卫星图像同本次采用的航空像片在波段和分辨率上具有相似性,因此本研究对这些高分辨率卫星图像的镶嵌同样适用.     

卫星遥感技术在林火管理与研究中的应用(英文)

卫星遥感已经成为森林火险等级预测、可燃物和火烧区制图、林火监测和火生态研究的一个主要数据来源。本文综述了这些研究领域的研究成果,分析了未来林火管理中采用的卫星遥感技术的发展趋势。根据卫星遥感数据制取的可燃物分布图可以满足林火管理在空间和时间尺度上的需要。单独采用遥感数据或结合地面气象数据可以生成一些火险指数,用于森林火险的预报。目前NOAA 和MODIS 卫星由于有高的时间分辨率已被广泛用于林火探测和监测,这些监测结果可以在许多林火网站上见到,这为世界各地的林火管理和研究提供了重要的参考资料。作为低成本的有效工具, 卫星遥感技术在确定火烧面积和过火区制图上发挥了重要作用。遥感技术的发展也可以用来推断火烧时间和估计火烧程度。卫星遥感也非常适合用来估计生物燃烧面积,这是估计全球或区域生物燃烧排放量和理解火对全球变化的影响的基础。本文还讨论了林火研究中采用的卫星类型。文章最后建议中国需要在卫星遥感技术的应用上进一步发展,提高我国的林火管理水平。参71。