基于高光谱反射率的糜子冠层叶片叶绿素含量估算

连续两年大田试验研究不同糜子品种叶绿素含量与冠层光谱反射率,并基于不同植被指数建立糜子叶片叶绿素含量的估测模型。结果表明,参试糜子品种叶绿素含量在整个生育期呈现"低-高-低"的抛物线变化趋势,最大值出现在抽穗期到开花期之间;不同品种各生育期内冠层光谱反射率趋势一致,在近红外波段,冠层光谱反射率与叶绿素含量呈稳定正相关,灌浆初期光谱反射率达到最大值;可见光波段,拔节期、开花期和灌浆初期冠层光谱反射率与冠层叶绿素含量呈正相关,成熟期呈负相关;糜子冠层叶绿素含量与760~900、630~690、550 nm波段组合的植被指数具有较高相关性;基于RVI、PSNDb、GNDVI750能较好地建立糜子叶绿素含量统一检测模型,决定系数分别为0.791、0.779、0.748;模型验证的相对误差分别为9.58%、8.93%、11.80%;均方根误差分别为0.045、0.140、0.196。表明利用RVI、PSNDb、GNDVI750建立的模型能较为准确地预测糜子冠层叶绿素含量。     

基于Landsat 8 OLI影像的三江源区表层土壤全氮空间格局反演

利用Landsat 8 OLI影像反演三江源区玉树、称多及玛多县的表层土壤全氮含量空间分布格局,选取光谱反射率(R)、光谱反射率的倒数(1/R)、光谱反射率倒数的对数〔lg(1/R)〕3个光谱指标,与表层土壤(0~30 cm)全氮实测数据进行相关性分析,筛选相关性最高的光谱指标,以达到显著性相关水平波段的主成分分量建立回归模型。结果表明:OLI影像的B1~B4和B7的R、1/R、lg(1/R)均与实测全氮数据达到显著性相关水平,以lg(1/R)变换最为明显;利用这5个波段lg(1/R)的第一、第二主成分建立负二次多项式回归模型,其中建模样本的R2为0.621,RMSE为2.075,验证样本的R2为0.730,RMSE为1.493,RPD为1.849,反演模型精度较高,稳定性较好。利用OLI影像可较好的估算表层土壤全氮含量的空间分布格局。     

新疆阜康荒地土壤有机质高光谱特征及其反演模型研究

针对干旱区荒地土壤贫瘠且有机质含量少,难以快速、准确测定的问题,以阜康中部荒地土壤为研究对象,对64个样点野外光谱进行测定和室内土壤样品农化分析,在原始反射率(R)基础上,利用ENVI5.1软件提取光谱反射率一阶微分(R')、倒数的对数(lg(1/A))、倒数的对数一阶微分(lg(1/A)')、去包络线(CR)等4种光谱反射率,分析了5种光谱反射率的变换形式与土壤有机质含量的相关性,基于全波段(450～2 350 nm)和显著性波段(相关系数通过P=0.01水平检验),利用偏最小二乘法回归(PLSR)建立土壤有机质含量的高光谱预测模型。结果表明:(1)对不同有机质含量的土壤光谱去包络线后,光谱曲线吸收特征差异更加显著,且土壤有机质含量越多,土壤光谱反射率越低。(2)土壤反射率经过数学变换后提高了与有机质含量的相关系数。(3)在全波段的PLSR中,CR、R'和lg(1/R)'模型的RPD均大于2.0,表明预测能力极好。其中以CR的预测精度最为突出,其模型R2和RMSE分别为0.79、4.12,RPD为2.18。在显著性波段的PLSR中,虽然R'和CR的模型RPD均大于2.0,可以准确预测有机质含量,但CR的R2,RPD更高;基于全波段PLSR模型精度均略优于显著性波段,但其使用数据量大,增加了计算量。同时,其CR模型的RPD仅比显著性波段模型的高0.03。因此,选择显著性波段CR模型作为估测该荒地土壤有机质含量的模型更为简洁、科学、可行。     

基于连续小波变换的干旱胁迫下玉米冠层叶绿素密度估测

测定了玉米各生育时期干旱胁迫下冠层叶绿素密度及冠层光谱数据,利用原始光谱反射率与冠层叶绿素密度进行相关性分析,采用常用植被指数、波段自由组合、连续小波变换构建玉米冠层叶绿素密度估测模型,并用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)进行精度检验。结果表明:冠层叶绿素密度在抽雄期相较于正常对照,轻度、中度、重度干旱胁迫处理分别下降7.8%、29.5%、44.2%;波段自由组合指数RVI(555,538)、NDVI(555,538)和敏感小波系数bior5.5(26,792)、rbio2.6(22,790)、gaus6(21,791)与叶绿素密度的相关性较高,相关系数绝对值均达到0.900以上;基于敏感小波系数构建的冠层叶绿素密度估测模型验证集R~2均在0.850以上,相较于其他植被指数模型R~2平均提升20.6%,RMSE平均降低32.6%;最优模型为以gaus6(21,791)为自变量的一元线性回归模型,R~2为0.864,RMSE为1.532。利用连续小波变换对光谱数据进行预处理,可以有效提升玉米冠层叶绿素密度估测模型的精度。     

干旱区冬小麦不同生长阶段的光谱特征与叶绿素含量估测研究

通过实测的冬小麦整个生长阶段的叶片光谱与其SPAD值,分析了二者的变化规律,比较了15种高光谱指数与SPAD值的相关性,最后确定不同生长阶段估算小麦叶片SPAD值的最佳植被指数。结果表明:冬小麦叶片SPAD值在整个生育期内的变化规律显示出先升高后迅速下降的趋势,最大值出现在灌浆期;通过15种植被指数与叶片SAPD值的相关性比较,在拔节期,优化的土壤调节植被指数(OSAVI)与冬小麦叶片SPAD值的相关性最高,其模型精度为0.74;在孕穗期和开花期,叶面叶绿素指数LCI与SPAD值的相关性最好,其模型精度为0.72和0.79;在灌浆期R700与SPAD值的相关性最佳,其模型精度为0.70;在乳熟期红边位置REP与SPAD值的相关性最好,其模型精度为0.69。     

干旱区玉米抽雄期叶绿素含量高光谱最佳模型选择

采用相关性、线性和非线性分析法,探讨了玉米抽雄期叶片叶绿素含量与多种高光谱参数之间的关系,并建立了叶绿素含量的定量监测模型。结果表明:(1)原始光谱反射率与叶绿素含量在713 nm处具有最大相关系数r=0.86,光谱反射率一阶微分在760 nm处与叶绿素含量具有最大相关性r=0.84。同时,最大一阶微分分别对应的波长(λr,λb,λy)、绿峰反射率(Rg)和其对应的波长λg、红边内最大一阶微分总和(SDr)、比值植被指数(SDr/SDb,SDr/SDy,(Rg-Ro)/(Rg+Ro))以及归一化植被指数(SDr-SDb)/(SDr+SDb)等10种参数分别与叶绿素含量的相关性达到极显著相关。(2)采用相关性达到极其显著的12种光谱参数进行建模,其中原始光谱、绿色反射峰以及光谱反射率一阶微分、基于红边面积与蓝边面积的比值植被指数和归一化植被指数所建立的10个模型R2都不小于0.72,前两者所建立的指数模型优于线性模型,而后三者所建立的线性模型则优于指数模型。(3)所选取的五个方程中,在760 nm处的光谱反射率一阶微分值所构建的线性模型:y叶绿素=6912x760nm+44.878因其具有最大决定系数和最小的RMSE,并且其模型表达式相对简单,因此是玉米抽雄期叶绿素含量的最佳预测模型,从模型决定系数R2来看,它比其他模型至少提高了11.4%。     

引黄灌区水稻不同生育期叶绿素含量估测

叶绿素是植物光合作用的物质基础。为了探讨不同生育期水稻冠层光谱与叶绿素含量的响应规律,以宁夏引黄灌区水稻为材料,经小区试验测定水稻冠层光谱与叶绿素含量,分析冠层光谱反射率与叶绿素含量的相关性,建立两者之间的相关模型,结果表明:不同生育期内,水稻冠层光谱反射率差异较大;水稻冠层光谱反射率与叶绿素含量相关性随着生育期的推进而逐渐降低;基于全波段归一化光谱指数(NDSI)构建的拔节期(NDSI_((456,475)),R~2=0.6502)、抽穗期(NDSI_((748,782)),R~2=0.5264)、乳熟期(NDSI_((822,823)),R~2=0.5708)、蜡熟期(NDSI_((730,731)),R~2=0.4396)叶绿素模型能较好地预测水稻冠层叶绿素含量。     

基于高光谱‘叶尔羌’扁桃氮磷钾含量估测模型研究

通过分析果实不同生长发育阶段叶片光谱反射率与氮、磷、钾含量的相关性,探寻叶尔羌扁桃叶片N、P、K含量估算的光谱模型,旨在为莎车‘叶尔羌’扁桃简便快捷的非破坏性营养诊断提供高效、适时的方法。基于‘3414’肥料效应实验,利用Unispec-SC光谱仪测定‘叶尔羌’扁桃在不同N、P、K施肥水平下果实关键发育期的叶片光谱反射率,实验室测定叶片N、P、K含量,采用相关分析与回归分析方法进行统计分析。结果表明,‘叶尔羌’扁桃果实坐果期、膨大期、硬核期、成熟期叶片光谱反射率或其衍生变量与氮、磷、钾含量存在一定的关系,以相关性最强的两个反射率之和为自变量,N、P、K含量为因变量,拟合的Cubics Ration、二次曲线方程R2值较高。最终确定‘叶尔羌’扁桃坐果期叶片氮营养诊断最佳模型为:Y=-2051.4471-7099.5965X-6048.4479X~2,其中X为lg R823+lg R880,果实膨大期的最佳模型为:Y=(21.8812+39.8456X+24.3772X~2+5.1255X~3)/(0.005188X~3),其中X为lg R382+lg R383;坐果期的P营养诊断最佳模型为Y=(-0.000003+0.000803X-0.070160X~2+2.8169X~3)/(0.407026X~3),X为lg(R789+R790);坐果期的K营养诊断最佳模型为Y=(-7.7960+22.5853X-21.8023X~2+7.0133X~3)/0.000032X~3,其中X为R830+R850,Y均为估测值含量。由此得出,可根据果实不同生长发育阶段叶片N、P、K素光谱敏感波段、光谱反射率或其衍生变量通过一定的函数关系能够建立N、P、K含量监测模型。     

基于野外实测高光谱数据的干旱区耕作土壤含水量反演研究

利用2011年3月野外实地采集的不同含水量土壤的高光谱数据,研究了南疆地区耕作土壤草甸土含水量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了一元线性回归与多元逐步回归的土壤含水量预测模型.结果表明,土壤含水量在380～ 1080 nm波段与反射率呈负相关关系;反射率经倒数(1/R)、对数(logR)、一阶微分(R’)变换后可提高其与含水量的相关性;以50个建模样本所建立模型的相关系数均达到极显著水平,所有模型通过对37验证样本进行预测,比较决定系数、均方根误差、相对误差后,表明多元逐步回归模型的预测能力要优于一元线性回归模型,从所有模型中优选出以698、702、703、746、747 nm波段反射率倒数(1/R)建立的多元逐步回归模型为最优模型,该模型实测值与预测值之间的R2为0.9199,RMSE为1.6026,RE为0.6517,可用于基于野外高光谱数据的土壤含水量的估测.     

基于高光谱指数的天然胡杨叶绿素遥感建模研究

利用遥感技术监测胡杨叶片的叶绿素含量可以为林地经营管理、胡杨资源保护利用提供快速及时的信息。利用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测定了胡杨生长季节6月至10月每月塔里木河上游天然胡杨叶片393-1095nm可见-近红外波段的高光谱数据以及叶片叶绿素含量,并对叶片叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析,建立了基于高光谱指数的胡杨叶片叶绿素估测模型。结果表明:一元线性模型中,鲜重叶绿素a,b,a+b含量与高光谱指数NDVI705的相关性均达到了极显著水平,且在十三种高光谱指数里相关系数r最大;同时建立了由鲜重叶绿素a,b,a+b含量与高光谱指数的多元线性回归模型;为胡杨生理状态与健康状况评价提供了理论依据。     

黄土高原沟壑区土地结构与土地资源的合理利用研究

从土地类型数量结构、土地质量结构、土地空间结构和土地利用现状结构入手,对黄土高原沟壑区的土地结构及特征进行了分析.结果表明:土地类型以梁峁坡地、沟坡地和沟谷底为主,三者占总土地面积的75.16%;土地总体质量不高.宜草地、宜农地、宜林地面积分别占土地总面积的44.45%、23.47%和18.51%.土地类型的空间分布表现出明显的层状、镶嵌状和空间上的不均匀性;农林牧用地结构为1.5:1:2.农地后备资源不足,出现林地退化,草地沙化等现象,土地结构处于极不稳定状态.应通过调整土地利用结构、因地制宜、合理开发等措施,以保证土地结构向好的方向发展.     

内蒙古土地市场发展与对策探讨

土地资源的市场配置是实现土地资源合理利用的基本途径,内蒙古土地市场的现 状是一、二级市场均有一定发展,其协调运转机制初步形成,制度建设也取得进展。针对土地 市场存在的问题,提出垄断土地一级市场的土地供应,增强其规范性、强化土地二级市场管理、 规范土地交易行为、加强对集体建设用地流转管理的对策。     

基于耕地质量综合评价的耕地选入基本农田分析

以新疆阿克苏地区拜城县为例,按照基本农田划定规程,科学划定基本农田保护区,从耕地的自然质量、区位条件和空间形态三个方面选取相关指标,构建耕地质量评价指标体系,基于Arc GIS平台实现各指标定量化分析和综合评价分值。通过综合评价模型,得到拜城县综合评价分值在[45.01,94.09]之间,依据综合评价分值将耕地划分为三类,其中优先调入基本农田的耕地面积为38 360.39 hm~2,占全县耕地的42.52%;适宜调入基本农田的耕地面积为9 979.64 hm~2,占全县耕地的11.06%;不宜调入基本农田的耕地面积为41 878.63 hm~2,占全县耕地的46.42%。结果表明,研究区耕地综合质量状况较好,综合分值在80分以上的耕地自然、区位条件优越,斑块规整且连片分布。评价结果与现状基本农田图斑进行对比分析,为新一轮基本农田划定实现耕地质量与数量并重的基本农田保护目标。     

基于空间自回归模型的中国耕地面积变化预测

文中在1990和2000年全国两期耕地遥感调查数据的基础上,基于14个自然和社会经济自变量的空间自回归模型,预测出2005、2010、2015和2020年四个年份全国的耕地面积。根据国土资源部公布的数据,2005年、2010年预测值的相对误差分别为1.22%和-0.04%。研究结果表明:2005-2020年我国耕地面积呈现逐渐减少的趋势,并且耕地面积减少的速度在加快。随着经济的发展以及城镇化进程的加快,必须采取更为严格的耕地保护措施,缓解耕地面积的下降态势。     

贺兰山自然保护区西坡退牧封育效果分析

贺兰山区自1999年—2004年期间进行退牧还林、封育保护,本文通过对贺兰山退牧还林后不同立地类型及不同地带的森林植被恢复和生长状况的调查,分析了贺兰山退牧还林五年来取得的成效。研究表明,退牧封育可促进植物生长和更新,动植物种群增加,植被盖度和密度增加,从而增强了贺兰山自然保护区的水源涵养、防风固沙、水土保护功能。同时还对贺兰山今后的保护与管理提供了合理建议和措施。     

坝上高原林草地表层土壤含水量对比研究

以地处半干旱坝上高原沽源县为例,对比分析不同自然区域内林地、草地距地表约25cm处土壤含水量。结果表明:人工乔木林地土壤含水量最少,灌木林地次之,草地最多,尤其是天然草地。结合当地农户走访和野外踏查,得出结论:草地或灌木林地能够较好地保持土壤水分,乔木林地则相对较差。建议遵循当地自然地带性规律,充分考虑水分条件,林草植被建设以生态耗水量少的草、灌为主,乔木为辅。     

呼和浩特市城市地价动态监测分析

本文在阐述地价指数涵义和方法的基础上,采用定基价格指数和环比价格指数,测算出呼和浩特市2000年-2005年各种不同用途和级别的地价指数,从不同角度进行城市地价水平变化分析,从一般因素和区域因素方面分析地价变化原因。采用线性回归法进行未来五年的地价变化趋势预测,结论是地价将不会出现大幅度上涨态势,且将略低于2005年度的同比增幅水平。该成果将为政府加强地价管理和宏观调控土地市场提供决策依据。     

基于RS 与GIS 的石家庄市区土地利用／土地覆被变化研究

以1993年TM和2000年ETM＋图像为信息源,分析了石家庄市区1993～2000年的土地利用变化情况,结果表明,土地利用类型以居民点和耕地为主;7年间,研究区土地利用程度加强,土地利用程度指数增加了5.49%;耕地、林地和园地减少,耕地减少最多,耕地和园地主要转为居民点,林地转为居民点和未利用土地。     

农民土地价值观代际差异研究——基于甘肃天水地区调查数据的实证分析

土地价值观代际差异的存在,决定了我国农民土地价值观必将朝多元化方向发展,明晰不同代际农民土地价值观的差异,有益于准确掌握不同农民群体对待土地利用的态度,有助于制定适应农村社会发展的土地政策。文中以明确不同年代出生农民对于土地价值观认识的差异为目标,在重新认识和理解土地价值观的基础上,基于对甘肃天水地区农民土地价值观的调查,采用独立样本假设检验法分析农民在土地价值观认识上的代际差异,并运用multinomial logistic方法分析土地价值观代际差异大小的影响因素。结果表明:(1)土地价值观的代际差异明显,甚至出现明显的分歧,已经形成了两种明显不同的土地价值观;(2)土地价值观代际差异的大小受到农民自身性别、受教育程度、工作阅历、外出经历及交通便利程度等多方面因素的影响;(3)新一代农民(80、90后)对于土地价值观的认识并没有因为加入个体特征差异、区域条件差异和农地质量状况差异有过多的改变,已经形成了其比较稳定的土地价值观,受外界因素影响较小。     

Conversion of communal grazing land into arable land and its impacts on soil properties and vegetation cover

With rapid population growth and absence of agricultural intensification, smallholders need more land to grow crops. This resulted in communal grazing land conversion to cultivated land. This study, therefore, aimed at exploring the magnitude of communal grazing land conversion and its influence on soil properties and vegetation cover change. Ecological time line approach was used to measure the magnitude of change. Plants and soil samples were taken from open grazing land, seasonal grazing land, 6 years old cultivated land, 16 years old cultivated land and 20 years old cultivated land. Moreover, 95 respondents were selected to assess their perception on the subject. Data were analyzed using statistical analysis system software. Results showed that grazing land declined by 41.88%, while cultivated land increased by 56.80% in the years between 1992 and 2012. Plant attributes showed significant (P?P?相似文献