上海崇明岛土壤重金属含量空间变异特征研究

采用地统计学与GIS相结合的方法,研究分析了上海崇明岛土壤重金属砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)的空间变异特征并比对国家标准分析了各元素超标概率分布状况.样本数据中的离群值是反应区域局部污染状况的重要信息,但同时离群值又对样本统计量的估计或空间插值造成一定的影响.本文尝试采用去离群值样本的插值模型与包含离群值样本数据进行插值的方式对重金属空间分布特征进行分析.另外,采用概率克立格法对研究区各元素超标概率状况进行了预测.结果表明:基于对离群值特殊处理的重金属含量的空间插值精度明显提高.研究区重金属分布特征为:崇明岛部分区域Cd含量较高;分布相对均匀,但空间向异性较大;新河码头附近、前进农场东、六滧港附近、崇明岛西北角这四大区域大部分重金属元素含量较高、且超标概率也较高.     

基于Web-GIS的生态农业数字化管理系统架构

基于上海生态农业的特点,以上海星辉奉贤农场为例,详细分析了借助Web-GIS构建的生态农业数字化管理软件的逻辑、物理构架,并结合生态农业信息数据的时空动态性特点,探讨了系统在数据组织、数据共享、动态数据服务、生产管理等方面的技术要点和实现方法。系统的完善和推广应用有待相关专业数据库的不断完善和相关GIS技术的进一步开发。     

基于GIS的上海崇明耕地土壤主要养分的空间变异研究

采用GIS与地统计学相结合的方法,对上海崇明表层土壤有机质(OM)、全氮(TN)、水解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、阳离子交换容量(CEC)等的空间变异分布规律进行了详细的分析研究.研究中采用以最小块金效应法确定步长及相关参数,从而保证了进行筛选试验时理论插值模型的稳定性及其精度的可比性.结果表明,采样数据中,AK和CEC呈弱变异性.TN、AN、AP和OM含量呈中等强度变异性;除TNS(S-小尺度,L-大尺度,下同)、ANS及AK外,其他养分指标都呈明显的向异性;对偏基台值的比较分析发现,OM、TNL、ANL、AK、CEC的空间变异主要受大范围生态因素影响,其主变程基本大于10 km,TNS、ANS、AP受小范围生产因素影响,其变程小于5 km,且其中CEC的空间自关性较弱,TN较强,其余指标均为中等空间自相关;OM、AP变异函数的理论模型符合四球模型,AK、CEC符合球状模型,TN和AN均符合多尺度模型;其中TNL采用孔穴效应模型、INS采用球状模型;ANLL/S均采用高斯模型;多尺度模型插值有效地调和了模型的宏观性和精确性;最终生成的养分含量分布图可直观反应它们的空间连续分布状态.     

绿叶菜安全生产HACCP管理系统ER模型的设计及应用

绿叶菜生产过程涉及因素众多,不仅受产地环境的影响,而且与天气状况有关,相应的农事操作也因地因时而异.因此,具有明显的空间、时间和属性特征的绿叶菜生产信息管理的基础是构造其数字化管理的概念模型,这也是生成用于蔬菜安全生产的追溯、包含田间档案信息条形码的第一步.本文以蔬菜产品的条形码为主实体,绿叶菜种类、田块编码、采收时间为依赖实体,设计了绿叶菜安全生产管理系统ER模型,在此基础上,建立了相关数据库并构建了绿叶菜安全生产HACCP管理系统.     

上海市农产品产地环境安全预警数据库的研究与开发

农产品安全首先是产地环境的安全.利用空间信息技术对农产品产地环境进行高效管理,并对产地环境状况进行科学评价和安全预警是保证农产品高效安全生产的基础.本文以上海市为例,利用ASP.NET2.0、Web-GIS和SQL Server数据库管理技术,研发了农产品产地环境安全预警数据库.该系统基于网络和面向对象技术建立了分布式、可扩展和多用途的产地环境数据库,实现了农产品产地环境信息的数字化管理,特别是基于国家各类标准的产地环境安全状况评价及结果的可视化表达,为产地环境安全预警管理提供了有效的技术手段.     

高分辨率图像景观特征尺度的小波和地统计分析

高分辨率图像景观空间结构和特征尺度的分析是基于图像处理获取地物详细信息的基础。本文以泉州市为例,对不同类型景观区域图像(城市景观,农田景观,森林景观,道路和绿化带景观等)进行了基于小波分解的不同尺度小波系数地统计分析和原图像的半方差分析。研究分析表明,基于小波分析的不同尺度小波系数标准差随其变化的空间分辨率的变化可以概要地表征地物的景观特征尺度,小波分析作为一种景观格局研究方法是可行的。半方差分析能将试验区景观结构的最主要总体平均结构特征反映出来,但对不同方向结构特征的分析并非像小波分析那样敏感,如能利用已有研究区的先验知识,分析结果可能会更好些。     

上海崇明农田土壤微量元素空间变异特征

采用地统计学与地理信息系统(GIS)相结合的方法,研究了上海崇明岛表层土壤有效铜、有效硼、有效铁、有效钼、有效锰、有效锌等微量元素的空间变异特征及分布规律.根据研究区土地利用背景的区域性差异及数据的各向异性,针对每个指标分别进行详细的试验分析取得空间相关性最强的步长和分析尺度,并由此选择不同的拟合模型对各因子进行泛克里格插值,获得相关微量元素的空间变异分布图.结果表明,6个指标均表现出强变异性.研究区农田土壤有效铜、有效铁含量过高,有效硼含量基本属于正常范围,有效锌含量偏低,有效锰、有效钼的含量过低.较高的铜含量位于研究区的西北部,主要集中在三星镇及其边缘地区.研究区两端的西北部、东南部地区有效铁含量相对较高,中部含量较低.详细的探索性空间数据分析、合适步长的试验分析,对获得准确描述各指标空间变化的插值理论模型,进而保证所选模型的插值精度具有重要的意义.     

基于eCognition的城镇绿地信息动态监测研究

基于高分辨图像提取绿地信息是分析和掌握城镇绿地分布格局及其动态变化的有效途径.本文借助面向对象的技术,通过对上海奉贤南桥镇不同年份航空遥感图像各类绿地信息的提取研究,分析研究区绿地信息的动态变化.结果表明:基于以面向对象分类技术为核心的eCognition,采用面向时象的多尺度分割方法,并将专题图层直接用于图像的分割和分类,实现不同尺度地物信息的分层提取,对于提取颜色、光谱等特征相似的各类绿地信息,效果良好.更完善的绿地信息分类规则库和技术体系的构建有待于不同区域更多绿地类型的分类实践和相关研究.     

基于纹理特征的Spot绿地信息提取研究

城市绿地信息是城市园林(生态、城市)规划的重要信息,地物的几何结构和纹理信息更加明显的高分辨影像为获取更详细的绿地信息提供了可能。本文采用Spot卫星影像,以福建省泉州市鲤城区为例,借助Matlab和ERDAS图像处理软件,在详细分析研究区绿地不同类别纹理差异的基础上,利用统计和小波分析的方法提取绿地纹理特征,并将其引入基于光谱分类的最大似然法进行绿地信息的提取分类,相比直接用面向象元的监督分类的分类结果,其分类总精度由原来的76.5%提高到了80.2%,Kappa系数由原来的0.7023,提高到了0.7484,而且绿地类别被更详细地分成了一般绿地,农田,自然林地。不同绿地类别的分类精度明显提高,表明纹理特征在遥感绿地信息提取方面的有效性和本研究方法的可行性。本文是根据研究区特点,引入纹理特征提高绿地信息提取分类精度方法的探讨,更广泛的应用和精度的提高有待于进一步的完善研究。     

东亚地区栓皮栎的地理分布格局及其气候特征

植物地理分布与气候关系的格局及其对气候变化的响应,是目前生态学研究的一个热点问题.在东亚地区,栓皮栎(Quercus variabilis Blume)是分布最广的树种之一,具有重要的生态、经济和景观价值.在本项研究中,通过文献检索和实地调查的方法,对栓皮栎在东亚地区的天然分布格局及其影响因素进行了综合分析,重点分析了天然分布区的气候特征.结果表明,在东亚地区栓皮栎主要分布在19°～42°N、97°～14°E之间;栓皮栎除了在中国大陆有大量的分布以外,在中国的台湾、海南岛,以及朝鲜半岛和日本列岛均有分布.在水平分布上,栓皮栎在中国大陆的分布区的多年年平均气温为15.3℃,最高和最低的年平均气温分别为23.6℃和7.2℃,多年平均年降水量为411～2 000 mm;在岛屿分布区域,栓皮栎分布区的多年年平均气温为13.1℃(日本)～14.7℃(中国台湾),多年平均年降水量为1 788 mm(日本)～2 803 mm(中国台湾).在垂直分布上,在温带地区海拔上限大约为1 500 m,温度为7.7℃;在亚热带地区海拔高度上限超过3 000 m,温度为7.6℃.