基于EM38电导率仪土壤水分探测研究

通过在内蒙古农牧交错带退耕地开展EM38电导率仪监测实验,结合土壤水分观测系统及土壤样品分析,探测土壤水分。结果表明：土壤水分与土壤表观电导率（[WTBX]ECa[WTBZ]）具有显著相关性（[WTBX]r=0.822**, P[WTBZ]<0.01）,两者的变化趋势一致;同时,验证了表观电导率的深度响应函数,指出土壤水分可近似替代土壤电导率对土壤表观电导率的贡献,即土壤水分是决定土壤表观电导率变化的主要因素。建立土壤水分与土壤表观电导率间的线性回归模型并进行模型验证,模型预测结果较可靠（[WTBX]R2=0.65[WTBZ]）。EM38电导率仪探测退耕地土壤水分具有可行性,探测结果可为揭示农牧交错带土壤水文过程及土壤-植被系统演化过程提供方法与数据支持,并为该地区土壤管理提供科学的决策依据。     

EM38在土壤盐分分带中的运用研究

通过分析EM38所测的大地电导率与土水比（1∶5）浸提液电导率之间的相关关系,建立以土壤浸提液电导率（EC）为因变量,大地电导率（EM）为自变量的预测模型。在预测模型建立的基础上,对其精度进行了评定,以确保预测模型在土壤盐分含量预测中的可信度。利用EM38所测的大地电导率来预测土壤中盐分含量,进而分析土壤盐分含量的空间变异性。结果表明：研究区土壤盐分的空间变异特征为表聚性、分带性;并且分析了土壤盐分含量的带状走向,其浅层（0～30 cm）的走向与中层（30～60 cm）、深层（60～90 cm）、底层（90～120 cm）盐带走向的夹角在5°以上,而其他各层相差3°以内,尤其是浅层（0～30 cm）土层的盐分含量走向与植被的带状走向一致,较好地拟合了研究区的地貌变化特征。     

基于EM38的封丘县土壤盐渍化调查研究

针对目前封丘县存在的土壤盐渍化问题,利用EM38磁感应电导仪在田闻定位、定点测量,对其土壤盐渍化现状进行调查.运用经典统计学方法,研究了土壤盐分的变异特征.利用Kriging插值方法,绘制了0～30、30～60、60～90、90～120 cm各层土壤盐分空间分布图.结果表明,EM38所测样点的表观电导率测定值EMH(水平位)和EMv,(垂直位)的相关系数均达到了90%以上,测定数据准确,其结果均具有较高的可信度.根据统计分析,对于0～30,30～60 cm土层的土壤电导率宜采用EM38水平测量模式(EMH)的表观电导率进行解译,而60～90,90～120 cm土层的土壤电导率宜采用EM38垂直测量模式(EMv)进行解译.从含盐量的平均值来看,各土层变化范围在0.498～0.543 g/kg,各层土壤盐分含量的变异系数分别为0.582、0.249、0.304与0.367,属于中等变异强度.研究区土壤盐溃化评价结果:盐渍化土壤主要集中在东南部,呈现明显的趋势效应,并且在整个剖面,盐分表层最高,随着深度增加呈先减小后增大的趋势.     

干旱区土壤盐渍化信息遥感建模

以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用GF~(-1)与Landsat8 OLI影像数据作为基本数据源,从影像上提取15个盐分指数和5个光谱植被指数,通过灰度关联分析法,对0~10 cm表层土壤含盐量与影像光谱指数进行分析和筛选,确定出与土壤含盐量相关性较高的综合光谱指数,采用多元线性回归,偏最小二乘法回归,支持向量机回归三种方法分别对GF~(-1)与Landsat8 OLI影像构建基于实测数据和影像数据的综合指数土壤含盐量估算模型,并选出最优模型。结果表明:(1)在20个光谱指数中,相关性较好的光谱指数是SR、CSRI、SI、BI、S6、ARVI、SAVI、NDSI,关联系数均达到0.7以上,并基于这8个光谱指数构建综合光谱指数。(2)3种估算模型:基于GF~(-1)多元线性回归模型决定系数R~2为0.6856,高于决定系数R2为0.5142的Landsat8 OLI;偏最小二乘回归模型1~8个主成分,GF~(-1)决定系数2个3个1个,其中2个主成分最高可达0.6104,Landsat决定系数4个3个2个,其中4个主成分最高可达0.549;支持向量机模型3种函数,GF~(-1)决定系数RBFPolynomialLinear,其中RBF函数最高可达0.7969,Landsat决定系数PolynomialRBFLinear,其中Polynomial函数最高可达0.7154。对比3种模型可知,支持向量机回归模型的R2最高,因此该模型相对于多元线性回归和偏最小二乘回归更适于土壤盐渍化估算。     

硫酸盐渍土表观电导率与水分、盐分及粒径关系研究

以西宁盆地北山地区小西沟流域为研究区,以区内硫酸盐渍土为研究对象,通过筛分试验得到了6组不同粒径(＜0.075 mm、0.075～0.1 mm、0.1～0.25 mm、0.25～0.5 mm、0.5～1 mm、1～2 mm)的土壤试样,测试了不同含水率、含盐量(Na2SO4)和粒径的土壤试样表观电导率(ECa),分析了...     

高寒草甸退化对土壤电导率变化影响的研究

土壤电导率是表征土壤水溶性盐的一个重要指标,可反映土壤盐渍化程度.为了研究高寒草甸退化对土壤电导率的影响,以三江源区未退化高寒草甸和退化高寒草甸为研究对象,系统分析了退化高寒草甸的植被特征和土壤特征与土壤电导率的相互关系.结果表明:高寒草甸退化会对土壤电导率产生显著负影响,且土壤电导率与评价高寒草甸的退化指标植被盖度、...     

基于去包络线和连续投影算法的枣园土壤电导率光谱检测研究

选取新疆阿拉尔市典型极端干旱区为研究对象,利用土壤高光谱特征对土壤电导率进行反演。为了准确快速检测土壤电导率,通过获取南疆阿拉尔市红枣种植区土壤电导率和高光谱信息,在去包络线处理基础上,分别采用相关性分析法和连续投影算法（SPA）筛选特征波长,并建立特征波长与土壤电导率的偏最小二乘回归模型,使用均方根误差(RMSE)、决定系数（R²）以及相对分析误差（RPD）对不同处理方法的模型效果进行评价。结果表明,基于原始光谱直接使用相关性分析法的预测精度RMSE=0.85566,R²=0.7479,RPD=2.7569;通过去包络线处理使用相关性分析筛选特征波长后,模型的预测精度RMSE=0.44490,R²=0.9500,RPD=6.4510;基于原始光谱使用SPA选择特征波长后,模型的预测精度RMSE=0.31178,R²=0.9707,RPD=8.4445;通过去包络线处理使用SPA选择特征波长后,模型的预测精度RMSE=0.30173,R²=0.9764,RPD=9.3215。综上,说明SPA方法具有较强的特征波长选择能力,基于去包络线处理+SPA的偏最小二乘回归反演模型的预测精度最好,可实现新疆阿拉尔地区土壤电导率的快速检测。     

基于高光谱数据的土壤电导率估算模型——以河套灌区沙壕渠灌域沙壤土为例

文中采用FieldSpec3便携式地物光谱仪,基于在内蒙古河套灌区沙壕渠灌域获取的含盐土壤高光谱反射率数据构建了两种土壤电导率的估算模型。第一种模型利用全波段(350nm-2500nm)光谱反射率数据作为自变量,采用偏最小二乘回归法拟合回归系数,第二种模型选取光谱吸收特征指数作为预测因子,采用稳健回归法构建估算模型。通过与人工测量值相比,两个模型模拟结果的相对误差平均值在2%以内,相对误差的绝对值在17%以内,模拟值与实测值相关系数在0.97以上,表明构建的模型可以用于该区域土壤电导率的估算。     

土壤盐分离子对浸提液电导率的敏感性分析建模

为了研究土壤盐分离子对浸提液电导率的敏感性,首先采用灰色关联分析法对影响土壤浸提液电导率的盐分离子进行初步分析,之后采用缺省因子法与主成分分析法进一步分析检验.结果表明:Cl-、Na+这两种离子对土壤浸提液电导率的变化最为敏感;灰色关联分析法所得结果与基于缺省因子法的主成分分析模型结果基本一致;影响土壤浸提液电导率的7...     

基于高分遥感影像的亚高寒草甸土壤水分含量反演

通过高分卫星遥感影像计算植被供水指数来反演亚高寒草甸土壤水分含量,结合高分辨率遥感影像(GF-2)和中分辨率的遥感影像(Landsat-7)进行土壤水分反演模型建模验证,揭示高分遥感影像结合植被供水指数法在青藏高原东北缘亚高寒草甸草原上的适用性,同时分析研究区土壤水分分布及其影响因素。基于高分二号（GF-2）、Landsat-7影像数据,以甘南藏族自治州当周草原为研究区,利用植被供水指数（VSWI, vegetation supply water index）构建土壤水分反演模型得到研究区土壤水分含量反演图,通过半方差函数及主成分分析法探索研究区土壤水分空间分布及影响因素。结果表明：研究区土壤水分含量分布状态呈现出一定程度的空间变异,体现在整个研究区内以及各个地块之间,土壤水分含量主要介于0.11%~60.44%之间;土壤水分含量与坡度、海拔、坡向、NDVI、地表温度均呈正相关关系,分布主要受NDVI、坡向、坡度、海拔的影响。综上,利用植被供水指数法结合高分遥感影像监测土壤水分含量是可行的,基于GF-2遥感影像所建立的模型拟合度最优,较Landsat-7遥感影像更具优势。     

Integrating multiple electromagnetic data to map spatiotemporal variability of soil salinity in Kairouan region,Central Tunisia

Soil salinization is a major problem affecting soils and threatening agricultural sustainability in arid and semi-arid regions,which makes it necessary to establish an efficient strategy to manage soil salinity and confront economic challenges that arise from it.Saline soil recovery involving drainage of shallow saline groundwater and the removal of soil salts by natural rainfall or by irrigation are good strategies for the reclamation of salty soil.To develop suitable management strategies for salty soil reclamation,it is essential to improve soil salinity assessment pro cess/mechanism and to adopt new approaches and techniques.T his study mapped a recovered area of 7200 m2 to assess and verify variations in soil salinity in space and time in K airouan region in Central Tunisia,taking into account the thickness of soil materials.Two electromagnetic conductivity meters(EM38 and EM31)were used to measure the electrical conductivity of saturated soil-paste extract(ECe)and apparent electrical conductivity(E Ca).Multiple linear regression was established between ECe and ECa,and it was revealed that ECa-EM38 is optimal for E Ce prediction in the surface soils.Salinity maps demonstrated that the spatial structure of soil salinity in the region of interest was relatively unchanged but varied temporally.Variation in salinity at the soil surface was greater than that at a depth.These findings can not only be used to track soil salinity variations and their significance in the field but also help to identify the spatial and temporal features of soil salinity,thus improving the efficiency of soil management.     

基于多源卫星数据的3种干旱遥感监测效果比较

基于MODIS/TERRA、FY-3B/MERSI和HJ/CCD监测数据,结合研究区同步土壤湿度实测资料,利用垂直干旱指数（PDI）,对比分析了各传感器在干旱时空动态中对旱情响应的敏感性和可靠性。结果显示：在黄土高原半干旱区各遥感卫星监测到的PDI指数与土壤相对湿度呈显著负相关,与0～20 cm相对湿度相关最为密切;MODIS的PDI监测信息与实际春旱发展前期状况最为接近,HJ的PDI监测信息对干旱后期效应性相对较差, HJ、MODIS和FY3B的PDI监测信息都能够比较真实的反映干旱缓解后的实际情况。     

MODIS数据支持下的西藏干旱遥感监测

干旱的频繁发生已经成为影响西藏农业生产最严重的自然灾害之一,干旱给农业造成的巨大损失引起了各级政府部门的高度重视。对地观测卫星(EOS)中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器因其具有高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点,非常适合大范围、长时期、动态的干旱监测。文中利用MODIS数据提取归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST),构建NDVI-TS特征空间,依据该特征空间得到的温度植被干旱指数进行西藏的旱情分析。研究表明:此种方法适用于西藏旱情监测,同时它也是一种便捷、高效和近实时的适合大面积干旱监测的方法。     

基于DEM与遥感影像数据的梯田信息强化表达研究

将DEM信息与遥感影像信息有效结合是实现信息强化表达的有效途径,本研究通过在所选梯田实验样区布设实验样点,获得该点所处梯田田面的田面宽度值及由DEM数据求取的坡度值,基于两者关系进行了相关拟合、反演、分类及假彩色合成实验,强化了梯田信息的表达效果.结果表明:通过DEM与遥感影像数据进行地物的联合特征分析,可有效提高研究对象的信息量,为实现梯田信息的强化表达提供了一种新的途径.     

渭干河—库车河三角洲绿洲棉田土壤盐分估算及遥感反演

基于研究区的野外采样数据与Landsat 8遥感影像提取的增强型植被指数,构建渭干河—库车河三角洲绿洲棉田土壤盐分估算模型,并对土壤盐分的空间分布格局进行预测。结果表明:(1)由土壤含盐量与增强型归一化植被指数(ENDVI)构建的线性回归模型(y=-56.494x+22.687)拟合效果最好(R2=0. 886,RMSE=0. 907)。(2)通过选取的82个采样点,依据最佳遥感反演模型,预测出研究区土壤含盐量在9.33～26.99 g·kg-1之间变化,平均值为17.42 g·kg-1,标准差为2.30 g·kg-1,预测结果与土壤盐分的实测值较为一致。(3)利用地统计分析方法制作研究区棉田土壤盐分的空间分布图,分析可知土壤盐分从绿洲内部向外围呈逐渐增加的趋势。     

容重及含水率对土壤电导率的影响研究

土壤电导率能够间接反映田间养分或盐分含量,通过监测土壤电导率可以掌握土壤养分或盐分运移和利用情况。本文通过2种土壤容重、5种含水率条件下土柱入渗试验,利用5TE传感器对土壤体积含水率、体积电导率、温度等参数进行连续监测,分析容重及含水率对土壤电导率的影响。结果表明：在入渗过程中,含水率和电导率均先增大后逐渐减小,最后趋于平缓;电导率开始减小的时间较含水率开始减小的时间略有提前;当体积含水率一定时,孔隙水电导率随体积电导率的增加基本呈线性增加;随含水率的增大,孔隙水电导率随体积水电导率增大的速率变慢;当体积电导率一定时,随着含水率的增加,孔隙水电导率逐渐减小,容重为1.35 g·cm^-3时减幅为9.52%～55.51%,容重为1.3 g·cm^-3时减幅为9.72%～54.62%;孔隙水电导率一定时,体积电导率随含水率的增加而增大,容重为1.35 g·cm^-3时增幅为10.51%～124.75%,容重为1.3 g·cm^-3时增幅为10.76%～120.35%。对于2种容重情况,相同含水率下孔隙水电导率与...