基于特征空间的土壤含盐量的遥感反演

土壤表层含盐量的聚集是造成土壤盐渍化的主要原因,因此借助遥感手段及时、准确地对土壤含盐量进行研究有着重要的现实意义。以渭干河－库车河流域三角洲绿洲为研究区,采用2011年4月的Landsat卫星资料,利用改进型植被MSAVI和盐分指数（SI）构建土壤含盐量特征空间的遥感模型,并且通过2011年9月野外同步实测的地表0—10cm土壤含盐量进行相关性分析,R^2=0．8596,精度较好。这对干旱区绿洲农业的发展有着重要的现实意义。     

土壤含盐量BP神经网络反演模型

运用Hyperion数据,以黑龙江省大庆市某一实验区为例,通过对图像预处理、特征提取、土壤含盐量、波段与土壤含盐量的相关性分析,建立BP神经网络模型(Back Propagation Network)、经验统计模型等进行研究,并开展了对土壤含盐量的定量提取研究,探讨Hyperion数据反演土壤含盐量的方法.结果表明:与传统的经验统计模型相比,BP神经网络模型具有不可比拟的优越性;同时,Hyperion数据为建立土壤含盐量模型提供了高维的输入样本,大大提高了反演的精度;土壤含盐量的反演模型的研究还有待于进一步深入.     

典型盐渍化土壤光谱特征及土壤含盐量反演建模

针对目前干旱半干旱区存在的土壤盐渍化问题,以北疆典型盐渍化地区玛纳斯县北五岔镇为研究区,对土壤样品总盐含量及其光谱反射率进行测量。通过对土壤光谱曲线进行去包络线和一阶微分处理,分析了土壤光谱反射率曲线与土壤盐渍化程度之间的关系,确定了反映盐渍化程度较为敏感的波段347～377nm和1800～1911nm,并建立了高光谱定量预测模型,该模型可用于土壤盐渍化程度评价。研究结果对在干旱半干旱区高光谱数据反演土壤含盐量提供参考依据。     

陕西定边盐渍土土壤含盐量和pH的空间分布特征

为给陕西省定边县堆子梁镇盐渍土综合整治提供基础资料,对该地区盐渍土土壤含盐量和pH的空间分布特征进行研究。运用地统计学方法对研究区土壤含盐量和pH的空间分布特征进行分析。结果表明,研究区土壤含盐量的平均值为0.54%,高于强度盐渍化土标准(0.4%),属于强度盐渍化土;pH的平均值为8.90,属于碱性土壤;同时,pH空间分布格局总体呈高含盐量区域pH低的特点。分析半方差函数可知,土壤含盐量变化符合指数模型,自相关距为2 010m,块金系数C0/(C0+C)为0.50,表现出中等变异程度;pH变化符合线性模型,自相关距为2 377m,块金系数C0/(C0+C)为0.21,具有强烈的空间相关性。根据盐渍土土壤性质的空间分布特征,在研究区盐渍土土壤综合整治中,可采取分区域、分方法、有针对性地进行改良与利用的措施。     

不同土壤类型土壤含盐量分布研究

[目的]为了研究玛纳斯河流域3种主要土壤类型中含盐量分布情况。[方法]采用烘干法,测定土壤可溶性含盐量。[结果]3种土壤类型的盐分分布情况差异显著,中壤土含盐量较低,沙壤土、沙土的表层含盐量较高;3种土壤类型不同深度盐分变化趋势间差异很大,中壤土含盐量在20cm处最大,20cm以下土壤含盐量呈下降趋势;沙壤土含盐量在60cm处最大,60cm以下土壤呈下降趋势;沙土盐分在0～150cm土层处于增加趋势。[结论]该研究可为该地区土壤盐渍化治理及发展趋势评价提供科学依据。     

基于地表温度—植被指数特征空间的荒漠化草原表层土壤含水量反演

【目的】研究地表温度-植被指数特征空间的荒漠化草原表层土壤含水量反演状况。【方法】以2014年和2015年的3期MODISL1B数据构建地表温度Ts-植被指数NDVI的特征空间,拟合出特征空间的干、湿边方程,计算温度植被干旱指数(TVDI)。对TVDI与同期野外不同深度的实测土壤含水量数据进行回归分析,建立TVDI估测土壤水分的模型,并对模型进行验证。【结果】TVDI与各层实测土壤含水量数据都有一定程度的相关性,相关系数在0.5以上。TVDI模型对研究区0~10cm、0~20cm、0~30cm深度的土壤含水量反演相对误差均不大,且相对误差随着土壤深度的增加而增大。TVDI模型的土壤含水量遥感反演中,3期0~10cm深度的土壤含水量反演值与实测值的相对误差平均值均在10%左右。【结论】TVDI模型可以更为准确地反映研究区内土壤表层0~10cm深度的含水量空间变异特征及分布状况。     

土壤含盐量对南疆棉花出苗率的影响

通过土壤不同含盐量条件下覆膜种植对棉花出苗及苗期的影响试验,结果表明,土壤含盐量对棉花出苗有显著影响,而且土壤盐分对棉苗的伤害与土壤含水量也密切相关;盐碱土覆膜种植可有效提高棉花出苗率,但在土壤盐分含量超过0.6%时,即使覆膜种植也难以出苗。     

江苏如东海涂的土壤蒸发及其对含盐量的影响

对用热量平衡法测定的土壤蒸发及同时测定的降水量、地下水位埋深和土壤含盐量等资料分析结果表明:蒸发量的年变化曲线呈双峰型,土壤处于常湿状态;月蒸发量的大小主要由太阳辐射、空气湿度等条件决定;该地虽属湿润气候,但夏季干燥度的月变化甚大;土壤含盐量的日变化及铅直分布均取决于土壤蒸发量;降水可使土壤含盐量下降,但降水过大会使含盐量增加。     

典型绿洲灌区棉田土壤盐分多光谱遥感反演与季节差异性研究

为探究区域尺度的土壤含盐量空间分布、季节性变化和年际变化特征,本研究以新疆第二师31团棉田为研究区,以2019年和2021年春、夏、秋季实测土壤含盐量和Landsat 8 OLI多光谱影像为基础,将波段组、盐分指数组、植被指数组和全变量组作为模型输入变量组,通过相关性分析优选特征光谱参量,采用极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）、支持向量机（SupportVector Machine,SVM）和BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BPNN）构建基于各变量组的不同季节土壤盐分反演模型,通过实测数据评价精度筛选确定各季节最优模型,定量反演地表土壤含盐量。结果表明：研究区两年春、夏、秋季土壤含盐量总样本变异系数分别为 0.67、0.56、0.67,呈中等变异性;中度盐化土的光谱反射率高于轻度盐化土和非盐化土;基于全变量组的BPNN模型均为各季节最优的土壤盐分反演模型,精度由高到低依次为夏季>春季>秋季;两年各季节土壤含盐量由大到小顺序均为秋季>春季>夏季,说明灌排及农业耕作措施对土壤盐分动态变化影响较大;2019—2021年各季节土壤含盐量均有所减小,说明灌区灌排措施对盐碱地治理效果明显。研究表明,基于多光谱影像建立的机器学习模型可定量反演土壤含盐量,为南疆典型绿洲灌区棉田土壤盐渍化监测提供参考。     

天津滨海盐碱地土壤含盐量测定方法的研究

利用残渣烘干-质量法、八大离子测定法和八大离子差减法分别对天津滨海盐碱地22个土壤样品水溶性全盐含量进行测定和分析,结果表明:测定法八大离子总量的结果高于差减法八大离子总量;而测定法和差减法相比,测定法测出的土壤可溶性全盐量更接近质量法的测定结果.在同时测定八大离子的情况下,可用八大离子合量表示土壤可溶性全盐量,同时,...     

Radarsat-2四极化影像在河套灌区土壤含盐量反演中的应用

以位于河套平原的巴彦淖尔市杭锦后旗陕坝镇为试验区域,利用Radarsat-2四极化数据,配合DEM数据计算得到研究区域的后向散射系数(Sigma Nought)值。通过分析得出Sigma Nought值与土壤含盐量之间的反演关系,并以此为依据对整幅影像进行决策树分类,以确定其盐渍化程度及分布。通过58个点建立的反演模型的决定系数R2=0.753。研究发现此模型的遥感反演效果较好,具有一定的参考和应用价值。     

基于GIS技术的石台县土壤养分空间分布特征研究

针对盲目施肥、过量施肥及其带来的水体富营养化等环境污染,在田间试验、土壤化验数据基础上使用GIS技术对研究区的土壤养分空间分布特征进行研究,根据研究结果给出施肥建议指导农业推广。     

土壤养分空间分布特征研究

以青海省农林科学院试验田中的一块占地4．7hm^2的农田为研究区，对该试验田内的92个观测点取样分析，测定土壤速效磷、速效钾、水解氮和有机质等养分含量。应用地统计学的方法对所测的数据进行了分析，绘制了四种养分的等值线图和三维图，直观的表征出田块养分分布特征。提出该地块平衡施肥方案与施肥建议。为精确农业的研究和发展提供了土壤地理信息方面的基础工作。     

基于高光谱数据的土壤含盐量BP神经网络模型研究

运用Hyperion数据,以黑龙江省大庆市某一实验区为例,进行了对土壤含盐量的定量研究,将BP神经网络模型(Back Propagation Network)应用到高光谱数据对研究地区土壤含盐量的反演中。通过对隐含层的传递函数、输出层的传递函数、训练算法的优化组合以及最适合隐层节点数量,得到最优的BP神经网络模型,实现了土壤含盐量的反演。对高光谱数据反演土壤含盐量采用BP神经网络具有一定的指导意义。     

土壤含盐量对土壤水分蒸发影响的初步研究

在盐渍土的治理中。对土壤表层的盐分控制非常重要,根据“盐随水来,盐随水去”的理论,减少土壤盐分表聚的主要方法是控制土壤水分蒸发,因此,目前许多土壤盐分的预测模型中,土壤水分蒸发是必选的因素。但准确预测土壤水分蒸发必须考虑所有的影响因素,在这些因素中。气候、土壤水分含量、地表覆盖情况对土壤水分蒸发的影响研究较多。但土壤盐分含量的影响研究较少。本文主要分析了土壤含盐量对土壤水分蒸发的影响,为土壤水分蒸发的预测提供参考。     

唐山市丰南沿海地区土壤电导率与含盐量的关系

[目的]为了研究唐山市丰南沿海地区土壤电导率与含盐量的关系.[方法]采用八大离子测定法和电导率法,分别对土壤样品进行测试.[结果]土壤浸提液的电导率与土壤全盐量之间呈0.01水平显著正相关关系,y=0.310x-0.172,R2=0.997.唐山丰南沿海地区土壤含盐量主要集中在1.5％～3.0％之间.[结论]该研究为唐山丰南沿海地区土壤电导率换算成土壤含盐量提供了基础参考.     

2265FS土壤原位电导仪测定结果与土壤含盐量的关系

运用烘干法对天津不同地区土壤含盐量进行测定,对其结果与2265FS土壤原位电导率仪测定的土壤电导率和土壤浸提液电导率进行相关分析,并建立线性回归模型。结果表明,2265FS电导率仪测定的土壤溶液电导率与土壤含盐量之间(r1)以及土壤浸提液电导率与土壤含盐量之间(r2)极显著正相关。2265FS电导率仪测定结果可靠,在实际工作中可以通过该仪器测得的土壤溶液电导率和土壤浸提液电导率对土壤含盐量进行快速测定,其测定回归模型分别为y赞=0.152 6+6.941 7×10-5x和y赞=0.097 3+1.146 3×10-4x,前者更加快速、简便,后者测定结果更为精确。     

基于地表温度-植被指数特征空间的土壤干旱监测

以张掖市甘州区绿洲为研究区,采用5期遥感影像(2011~2015年),运用ENVI 5.2提取归一化植被指数(NDVI)、改进型土壤调节植被指数(MSAVI)和地表温度(Ts),构建Ts-NDVI和Ts-MSAVI特征空间,对比分析两种特征空间。结果表明,Ts-MSAVI特征空间的干边和湿边斜率均小于0,这与前人的研究干边斜率是负值,湿边斜率是正值的结论有所不同。Ts-NDVI和Ts-MSAVI这两种特征空间具有相同的趋势,其中2012、2013、2014年这3年两种特征空间系数r~2较高,其余2年系数r~2较低。整体而言,TsNDVI特征空间的干湿边系数相比Ts-MSAVI特征空间的干湿边系数要高,稳定性好。从TVDI旱情等级分布图上可以得出2012年的受旱面积最大,干旱和重旱面积占总面积的70.39%,2013年干旱情况最严重,重干旱面积为1 611.972 km~2,重旱面积占到总面积的43.5%,2014年干旱程度开始缓解,轻旱、干旱和重旱面积开始降低,湿润和正常面积开始增加,2015年干旱程度得到全面缓解,湿润和正常面积占到总面积的21.9%,但是干旱和重旱面积比重依然很大,说明张掖市甘州区绿洲旱情依然很严峻。     

于田绿洲土壤含盐量与地下水关系分析

在潜水蒸发强烈的干旱区,土壤含盐量与地下水埋深和矿化度有着密切的关系,确定地下水埋深和矿化度与土壤各土层含盐量的关系,有助于排水系统设计和地下水管理.根据于田绿洲实测土壤含盐量、地下水埋深及矿化度资料,分析了地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响.研究结果表明,在干旱区土壤含盐量与地下水埋深和矿化度存在显著的指数相关关系,并建立了表层、20、40、60 cm土层土壤含盐量与地下水埋深和矿化度三者之间的经验公式.为盐渍化治理和地下水管理提供指导.