基于EM38-MK2的南疆干旱区表观电导率反演土壤水分研究

土壤水分含量是农田进行定额灌溉的基本参数,南疆地处干旱区,土壤水资源稀缺,实现田间定额灌溉更利于充分利用土壤水分。EM38-MK2快速和高效获取土壤水分含量数据,适时监测土壤水分含量,可成为农田精准灌溉的重要途径。用EM38-MK2测定轻度、中度和重度3个不同程度盐渍化区域土壤0～0.75 m和0～1.5 m的表观电导率,结合同步采集的0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm和80～100 cm土壤剖面剖面及室内测定含水量数据,对比三个不同盐渍化程度表观电导率反演土壤含水率模型精度,比较分区模型和全区模型的反演精度,分析土壤盐分含量对反演土壤含水率精度的影响。结果表明,用EM38-MK2对土壤含水率反演效果在轻度盐渍化表现最好,中度盐渍化次之,重度盐渍化较差。不同深度土层的分区模型精度均高于全区模型精度,分区模型R~2为0.73～0.88,RMSE低于全区模型,全区模型各层的RPD均低于1.5,不具备预测能力。土壤盐分含量对土壤水分的反演有影响,并且随土壤盐分含量的增加,反演精度下降。     

基于遥感指数的草原火后植被恢复研究

草原火是草原生态系统重要的干扰因子，严重影响着系统的结构与功能。基于遥感数据，以2015年“4·16”特大草原火灾为例，利用ENVI和ArcGIS等软件，分别对NDVI和GPP指数及火烧严重度下的植被恢复过程进行定量分析。结果表明，基于NDVI和GPP指数的火后植被恢复过程表现相似，不同年份植被恢复情况存在一定差异。火灾发生当年（2015年）火烧迹地植被恢复状况高于未发生火灾区域，而在火后第1年（2016年）却又稍低于未发生火灾区域，直到火后第2年（2017年），火烧迹地植被基本恢复到火前状态。同时，不同火烧严重度下的植被恢复过程在存在明显差异。草原火灾发生后当年（2015年），中强度火烧下植被恢复最好，其次是轻度，重度表现最差。草原火烧严重度对植被恢复的影响，主要表现在火后第1个植被生长季。在之后的年份里，由于草原更新能力强大，不同火烧严重度对草原植被的影响不明显。本研究可丰富草原火灾及火烧迹地植被恢复等相关研究成果，同时为草原火灾管理和草原生态系统的可持续发展提供科学依据。     

加速广义Laguerre多项式级数的Laplace变换的数值反演方法

本文利用Levin t-变换迭代法，对加速广义Laguerre多项式级数，提出了一种新的Laplace变换的数值反演方法，这种方法在精度上和数值稳定性上的效果都较好。     

水稻不育系粒黑粉病普遍率与严重度间的关系

 稻粒黑粉病(病原菌Neovossia horrida (TaK.)Padw. et A. Kahn)是杂交稻繁殖制种田不育系上的主要病害,流行频率高,危害损失大。普遍率和严重度的关系(I-S关系)是植病流行学观测技术上的一个重要问题。     

高密度电阻率法在行唐某溶洞勘查中的应用

本文对高密度电阻率的原理进行了简单的介绍,运用高密度电阻率法对行唐县某溶洞进行了勘查,通过二维高密度电阻率反演模型反映了地下溶洞的空间位置以及空间分布特征,对溶洞的分布范围、埋深、规模有了初步的认识;并对以后工作进行了提出了合理建议,为更好的开发溶洞提供了依据。     

砂田抑制蒸发功能随覆砂年限的演变规律

【目的】研究压砂覆盖(砂田)保温及抑制蒸发功能随砂田退化程度的演变规律。【方法】基于多年Landsat卫星数据,使用辐射传输方程法反演香山地区砂田地表温度(LST),结合田间地表温度监测,对比砂田与裸地的地表温度变化,分析了砂田抑制土壤蒸发的机理,并探讨了砂田的功效与砂田使用年限的关系。【结果】砂田在LST-NDVI梯形空间中贴近于暖边,其土壤水分比耕地少,接近于干土层。因此,砂田可以隔离辐射与土壤表层,从而减小潜热通量,抑制土壤蒸发。砂田昼夜温差明显比裸地大,且对于西瓜等作物,砂田的有效地表积温也比裸地提高了10%。【结论】砂田退化过程可分为纯砾石阶段、砂土混合阶段和砂土连通阶段,从砂田的保温及抑制蒸发功能来看,砂田的有效使用年限为25～30 a。     

基于高光谱数据的互花米草营养成分反演

  目的  粗蛋白、粗纤维和粗脂肪含量是决定草本质量的指标之一，研究以江苏大丰麋鹿国家级自然保护区（核心三区）内的互花米草为对象，结合高光谱数据和实测数据，找到光谱数据与互花米草营养成分的关系，建立相应的营养成分估测模型。  方法  在2018年3、5、7和10月，利用ASD Field Spec Pro FR2500高光谱仪采集互花米草叶片的光谱数据，同时采集互花米草叶片，测定其粗蛋白、粗纤维和粗脂肪含量，对原始反射率及其一阶导数和互花米草粗蛋白、粗纤维和粗脂肪含量实测值之间进行相关性分析，在350 ~ 1 364 nm和1 411 ~ 1 799 nm的范围内选取与互花米草各营养成分含量的相关系数绝对值大于0.7的波段，同时构建选定的8个植被指数，进行建模分析，筛选出最优模型。  结果  粗蛋白的估测模型以673 nm和1 740 nm处的光谱一阶反射率的多元线性估测最优（R2 = 0.917，RMSEP = 1.344）；粗纤维的估测模型以1 738 nm处的光谱一阶反射率的线性估测最优（R2为0.741，RMSEP为1.708）；粗脂肪含量的估测模型以1 734 nm和880 nm处的光谱一阶反射率的多元线性估测最优（R2 = 0.737，RMSEP = 0.343）。  结论  在构建的估测模型中，粗蛋白和粗纤维的估测模型对互花米草粗蛋白和粗纤维含量的估测结果极好，粗脂肪含量的估测模型可以对互花米草粗脂肪含量做出很好的预测。研究结果为评估互花米草营养质量提供参考和技术依据。      

距离域干涉谱反演海底参数方法研究

浅海多途效应形成了在距离-频率平面的干涉谱图,本文利用距离域干涉谱提取干涉准周期作为反演匹配物理量,在单无限均匀海底模型的基础上,以最小均方差原则建立代价函数,通过模拟退火法搜索最优解,提出一种海底参数反演方法。仿真结果表明,该方法反演所得参数在典型负跃层剖面下能有效地用于声场预报。     

夏季积层混合云降水的宏微观特征及人工增雨可播性研究

为了使FY-2C/D 卫星资料反演云系微物理特征参数更好地应用于人工影响天气作业中，利用2010 年8 月17—19 日山西夏季积层混合云降水过程的雷达、卫星、机载云物理探测平台的综合探测资料，对云系演变特征、人工增雨的可播性以及催化效果进行分析。结果表明：云系维持时间达35 h，17日白天到夜间云层不断增厚，云粒子有效半径(Re)稳定变化较小，降水少，云系的自然降水过程较弱，具有较好的增雨作业潜力。8 月17 日白天云顶温度-10℃，云滴有效半径小于12 μm，云系密实，云中过冷水含量丰沛，大粒子与冰晶含量较少；夜晚在高云的播种效应之下，产生较大降水；持续稳定的中低层状云系存在较好的增雨作业机会。综合分析可知，适宜于这次夏季积层混合云降水人工催化条件的卫星判据为：云系厚度大于2 km，云顶温度-10~-20℃，云顶云粒子有效半径小于15 μm。     

粮堆密度的电磁波检测技术研究

本文介绍了电磁波在粮堆检测中的原理,阐述了电磁波在粮堆传播中的特性,分析了粮堆结构和介质的特点,采用逐层反演法和测井法计算出粮堆的介电常数。然后根据粮堆介质和密度的关系,建立其相关模型,实现了粮堆密度分布的估计,从而可得出粮堆数量。最后,通过试验证明了电磁波在粮堆密度检测中的有效性。