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1.
基于PLSR-BP复合模型的红壤有机质含量反演研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
对红壤地区土壤有机质进行快速预测,以满足智慧农业与精准施肥的需要。以江西省奉新县北部为研究区域,采用1 km×1 km标准格网划分研究区进行采样,共得到红壤样本248个。对土壤光谱进行了包含分数阶导数在内的3种数学变换方法,将经过P=0.01显著性检验的波段用于模型的构建,选用偏最小二乘回归(PLSR)和BP神经网络建立土壤有机质含量预测模型。结果表明:当对红壤光谱数据进行1.5阶导数变换后再使用PLSR-BP复合模型对土壤有机质含量进行预测时的结果为最优,训练集R~2=0.89,RMSE=4.68g·kg~(-1),验证集R~2=0.87,RMSE=5.55g·kg~(-1),RPD=2.75。1.5阶导数对红壤光谱数据的变换能够更好地突出与有机质相关的特征信息,有助于其含量预测。PLSR-BP复合模型预测精度优于单一模型,能够较好地预测红壤有机质含量,为精准农业快速监测红壤有机质含量提供了新的途径。  相似文献   
2.
为快速准确地获取土壤有机质的空间分布状况,以江西省万年县齐埠镇为例,运用四方位搜索法、地统计学和遥感影像分析技术提取环境因子和邻近信息,构建基于环境因子和邻近信息的回归克里金法(RK)和回归径向基函数神经网络法(R-RBFNN),对齐埠镇耕地表层(0~20 cm)土壤有机质空间分布进行模拟,并与普通克里金法(OK)相比较。结果显示:齐埠镇耕地表层土壤有机质含量在17.30~53.58 g·kg-1,平均值为35.03 g·kg-1,变异系数为23.61%,呈中等变异性。半变异函数分析显示,土壤有机质的块金效应值为0.59,表现为中等空间相关性,自相关范围较大。利用62个采样点进行建模、16个采样点进行独立验证,误差分析表明,应用环境因子和邻近信息作为辅助变量的RK和R-RBFNN预测结果的均方根误差、平均绝对误差、平均相对误均差较OK降低,测试集中的相对提高度分别为66.67%和71.79%,显示出较高精度。但R-RBFNN无须计算半方差函数,使用简单,因此更具优势。  相似文献   
3.
基于协同克里格的耕层土壤速效钾空间异质性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于万年县配方施肥项目野外采集的耕层(0~20 cm)土壤数据,运用常规性统计和地统计学方法定量刻画土壤速效钾的空间异质性。结果表明,研究区土壤速效钾值域为33.46~164.84 mg·kg-1,均值为82.04 mg·kg-1,属于4级(第二次土壤普查土壤养分分级标准),变异系数为30.49%,呈中等程度变异。成土母质、土壤类型(亚类和土属)、高程、pH和阳离子交换量(CEC)对研究区耕层土壤速效钾空间变异影响极显著(P<0.01)。交叉验证的结果表明,加入辅助变量的协同克里格法较普通克里格法可以提高模拟精度,辅助变量个数越多,模拟精度越高,空间异质性描述越详细。通过插值得出土壤速效钾的空间分布图,可为当地土壤钾素管理和精准农业提供科学依据。  相似文献   
4.
土地空间布局规划是村级土地利用规划的重要内容,合理的土地空间布局对改善土地利用方式、提高土地利用效率、协调人地关系、促进区域经济可持续发展具有重要的意义。研究以江西省余江县印畈村为对象,通过高清遥感影像和GIS空间技术,结合参与式村民调查结果,对村域土地空间布局进行相应的规划。研究结果表明:村级土地利用空间布局是现有规划体系的完善与延伸;土地利用空间的布局宜采用"自下而上"为主,"自上而下"为辅的工作模式;村民民主参与是土地利用空间合理布局的重要保障;规划后村域土地利用结合村庄发展特色,形成"一轴两翼一核心"的空间发展格局,顺应农村生产方式转型趋势,为具体空间项目的落实和土地空间布局优化奠定基础。印畈村土地利用空间布局规划研究符合新形势下农村土地利用和管理的现实需求,其研究结果有利于引导土地合理利用、推动乡村产业经济可持续发展,为实施乡村振兴战略提供保障。  相似文献   
5.
在江西省奉新县农村土地承包经营权确权调查资料基础上,利用相关分析法、回归分析法、地理信息系统(geographic information system,简称GIS)空间分析法,引入地形位指数和分布指数,对奉新县农户的耕地经营规模在不同地形梯度上的分布特征进行了研究。研究结果:(1)奉新县全县49 891户农户的平均耕地规模为6.31块/户,6 644.55 m2/户,81.63%的农户耕地承包地块数在10块以内,82.65%的农户耕地承包面积在1 hm2以内;(2)农户耕地经营规模受地形位影响较为明显,与地形位指数存在负相关关系。耕地承包地块数在10块以上或者耕地承包面积在1 hm2以上的农户,其耕地的分布指数都在地形位指数等级1的区域达到最大值,即主要分布在高程低、坡度小的区域并占据主体地位,随着地形位指数的增加,主体地位迅速被农户耕地经营规模较小的取代;(3)不同等级的农户耕地承包地块数和承包面积在不同地形上有着各自的分布特征和主体分布等级。利用农村土地承包经营权调查的全面数据,从自然因素的角度研究农户耕地经营规模的分布特征,区别于以往利用问卷调查的抽样数据,从社会经济的角度对农户耕地经营规模进行研究。  相似文献   
6.
江西省耕地土壤有机碳空间变异的主控因素研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
江叶枫  饶磊  郭熙  叶英聪  孙凯  李婕  王澜珂  李伟峰 《土壤》2018,50(4):778-786
准确地获取省域尺度下土壤有机碳空间变异的主控因素对土壤碳调控以及全球环境保护具有重要意义。本文基于江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0~20 cm)土壤样点数据,探讨江西省耕地表层土壤有机碳空间变异的主控因素。运用普通克里格法、单因素方差分析与回归分析方法对比地形因子、耕地利用方式、成土母质、土壤类型、灌溉能力和秸秆还田方式对江西省土壤有机碳空间分布的影响。结果表明:(1)江西省土壤有机碳含量在5.22~40.31 g/kg之间,平均值为17.90 g/kg,变异系数为31.01%,呈中等程度的变异性。(2)经半方差分析,土壤有机碳的变程为30.6 km,空间自相关范围较小;块金效应值为12.49%,表明土壤有机碳空间变异受结构性因素影响大于随机性因素。(3)在空间分布上,高值区主要分布在萍乡市、新余市、南昌市、抚州市与景德镇市。(4)回归分析与单因素方差分析结果表明,地形因子、灌溉能力、成土母质、耕地利用方式、土壤类型和秸秆还田方式对土壤有机碳空间变异影响均显著(P0.05),但影响程度不一。秸秆还田方式对土壤有机碳空间变异的独立解释能力最高,为38.9%,是江西耕地表层土壤有机碳空间变异的主控因素。  相似文献   
7.
  【目的】  研究区域土壤钾素空间变异特征及其影响因素,为土壤钾素涵养及合理利用提供依据。  【方法】  本研究以鄱阳湖平原区2016年测土配方施肥项目采集的6316个耕层 (0—20 cm) 土壤样本数据为基础,运用普通克里格法、相关性分析和增强回归树(BRT)等方法,分析了区域土壤全钾与速效钾的空间分布特征以及区位、环境、土壤和人为4个方面的因素对二者空间变异影响的边际效应。  【结果】  鄱阳湖平原区耕地土壤全钾含量在1.70~23.40 g/kg,平均值为11.82 g/kg,变异系数为40.02%;速效钾含量在21.00~237.00 mg/kg,平均值为91.76 mg/kg,变异系数为45.27%,二者均呈中等程度变异。全钾与速效钾空间分布的块金效应分别为27.19%和50.00%,变程分别为74.10 和41.10 km,二者均主要受随机因素的影响,但速效钾受随机因素的影响更为明显。普通克里格插值结果显示,全钾与速效钾在空间分布上存在明显差异。增强回归树结果表明包含土壤地理环境信息的区位因素可作为解释土壤全钾与速效钾空间变异的有力因素,年降雨量是土壤全钾空间变异最为明显的影响因素,土壤有机质和交换性阳离子含量的综合作用是土壤速效钾空间变异的主要影响因素,钾肥施用会明显干扰耕地表层土壤钾素的平衡状况。  【结论】  鄱阳湖平原区土壤钾素呈中等程度变异,但全钾空间分布的聚集性强于速效钾,速效钾受外界因素特别是人类活动的干扰更加明显。  相似文献   
8.
基于CiteSpace的耕地质量内涵演变及影响因素研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
耕地是最重要的农业生产要素,耕地质量是保障粮食安全的基础。我国耕地质量总体水平偏低,耕地后备资源不足,耕地质量保护与提升尤为重要。为了更好地进行耕地质量建设工作,基于CNKI数据库,运用CiteSpace可视化技术与文献分析法,建立耕地质量内涵关键词共现图谱与耕地质量影响因素时区图,分析了近28年(1990—2017年)耕地质量内涵的演变及发展方向,探讨研究了耕地质量的影响因素。结果表明:(1)耕地质量内涵包括了本底质量、社会经济质量、生态质量、管理质量4个方面,还在不断丰富中;(2)耕地质量影响因素包括了自然因素与人文因素,自然因素包括土壤质量、地形地貌、气候条件、水源状况,人文因素包括政策因素与社会经济因素。若要提高耕地质量,重点在人文因素,核心在政策因素,土地整理是最有效的手段。最后根据近几年社会发展趋势与研究方向,提出耕地景观功能、生态功能等多功能性的开发,并提出耕地生态质量、景观质量与健康质量,以期为耕地质量的提升与耕地多功能性的发展提供一定的理论基础。  相似文献   
9.
江西省丰城市是典型的富硒土壤分布区,基于丰城市2015—2016年采集的699个表层(0~20 cm)土壤样点数据,运用地统计分析、相关性分析、地理探测器等方法,系统分析了丰城市土壤硒的含量、空间分异特征及其影响因素,以期为土壤硒的涵养与富硒土地的生产功能提供有价值的参考。结果表明:丰城市土壤硒含量在0.13~0.69mg·kg~(–1)之间,平均值为0.33mg·kg~(–1),是全国土壤硒元素背景值(0.29mg·kg~(–1))的1.14倍,变异系数为27.27%,呈中等程度变异性。经半方差函数分析,土壤硒变程为12.86km,空间自相关范围较大;块金效应值为44.30%,表明土壤硒空间变异主要受结构性因素影响。在空间分布上,热点区(高值聚集)主要分布在泉港镇西部、董家镇东南部、尚庄街办中部、上塘镇西南部、曲江镇西北部、洛市镇中部和南部以及秀市镇西南部。砷、铜、汞、氧化钾、氧化钙、pH、成土母质和高程对土壤硒空间变异均有显著影响(P0.05),但影响程度不一。其中,砷的独立解释能力最高,为29%,对丰城市表层土壤硒的富集与迁移起到重要作用。  相似文献   
10.
南方典型丘陵山区不同高程耕地土壤养分变化特征分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
为探讨不同高程下的耕地土壤养分空间变异特征,选择南方典型丘陵山地区——江西省赣州市为研究区,基于2012—2013年测土配方项目不同高程下采集处理的2 928个耕层(0~20 cm)土壤养分数据,运用经典统计、相关性分析、方差分析和协同克里格差值方法,分析了耕地土壤养分含量与高程的空间耦合关系。结果表明:土壤有机质、全氮、全钾含量与高程呈正相关关系,全磷、有效磷含量与高程呈负相关关系,速效钾含量与高程相关性不显著。高程分组方差分析结果进一步显示,在小于250 m高程范围内,有机质和全氮含量随高程上升而增加,高值区主要分布在研究区周边海拔较高地区,当高程大于250 m时,养分含量变化差异不显著;在小于200 m高程范围内,全磷和有效磷含量随高程上升而降低,高值区主要分布在研究区中部低海拔地区,当高程大于200 m时,养分含量变化差异不显著;全钾含量随高程上升而增加,但有效钾含量随高程变化波动较大,二者规律性不明显。土壤养分含量随高程变化是不同高程下的成土母质、土壤类型、土地利用方式、土壤侵蚀等共同作用的结果。研究结果有助于探明耕地土壤养分随高程垂直变化规律,对实现土壤养分的精准管理和保障我国粮食安全具有重要意义。  相似文献   
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