3D Surfer在田间土壤信息可视化表达中的应用

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是未来农业发展的雏形.为了清晰地分析田间土壤的养分空间变异,直观的展示养分的空间分布,为农田实施精准施肥和管理提供依据,利用3D surfer软件中的五种插值算法来实现现对规则网格数据的插值处理.通过体成像功能来制作横向切片,实现对土壤不同深度养分数据的三维可视化.选择绘制了0～200 cm硝态氮的切片图来直观、清晰地反映硝态氮的空间变异性分布.     

利用3D Surfer实现田间土壤信息的三维可视化

为了清晰地分析田间土壤养分空间变异,直观的展示农田养分的空间分布,为农田实施精准施肥管理及控制农业生产面源污染提供依据,利用3D Surfer软件中的5种插值算法实现对规则网格数据和散乱数据的插值处理,通过体成像功能来制作横向切片,实现对土壤不同深度硝态氮数据的三维可视化。选择绘制了0~200 cm土壤不同层面NO3--N含量的切片图来直观、清晰地反映太原市清徐县粮蔬轮作灌溉区域田块土壤NO3--N的空间变异性。     

吉林省梨树县保护性耕作土壤养分空间变异性研究

为了科学合理地制定农田施肥方案,提高养分资源的利用率,促进变量施肥技术的发展;以吉林省梨树县高家村和金山村的农田土壤养分为例,利用地统计学模型,结合GIS技术,研究了保护性耕作对黑土土壤养分空间变异性的影响;保护性耕作土壤养分的空间变异属于中等变异强度,大于传统性耕作土壤养分的空间变异性;保护性耕作模式下土壤养分比传统性耕作模式下土壤养分的结构性强,具有较强的空间自相关性,除速效磷外,传统性耕作模式下土壤养分的最大变程均小于保护性耕作模式下土壤养分的最大变程;土壤养分的空间变异图表明,保护性耕作模式下土壤养分呈团块状分布,传统性耕作模式下土壤养分呈垂直于垄向的条带状分布;保护性耕作土壤养分空间变异性受自然因素影响较大,而传统性耕作土壤养分空间变异性受人为随机因素影响较大;保护性耕作模式下土壤养分的空间变异大于传统性耕作模式,而且结构性和相关性较强,说明精准施肥更适用于保护性耕作模式。     

堆龙德庆县农田土壤养分空间变异研究

为推进西藏测土配方施肥工作深入开展,提升农民施肥技术,以堆龙德庆县为例,采用GIS和地统计学相结合的方法,对其土壤养分的空间变异及分布特征进行了分析。研究结果表明,土壤有机质含量的空间变异函数为高斯模型,全氮、有效磷和速效钾均为球状模型,PH为指数模型。所有指标具有中等的空间相关性,说明其受结构因素和随机因素共同影响。Kriging插值图较为直观地描述了堆龙德庆县土壤养分的空间分布规律,并且与目前农民的施肥习惯、耕作制度等因素高度相符。     

基于GIS的土壤养分分区管理模型研究

 通过土壤网格取样、室内分析及 ASI施肥推荐等方法 ,在地理信息系统支持下 ,建立了区域土壤养分分区管理模型。该模型以土壤空间变异为基础 ,地统计学为手段 ,土壤分块管理为目的 ,考虑了土壤的空间变异和我国农村分散经营的实际 ,可为土壤养分管理提供合理的施肥量 ,也可为区域养分管理提供宏观决策。通过对河北省辛集市马兰试验区的实施与验证 ,在 Arc Info平台上 ,用土壤养分分区管理模型进行施肥推荐 ,同时给出整个区域的土壤养分分布图、分区土壤养分分级图、土壤养分管理图和养分施用推荐表等。它既避免了土壤养分空间变异性所造成的施肥推荐偏差 ,又能考虑土壤养分严重缺乏的地块 ,使土壤养分管理趋于更加合理。     

基于GIS的土壤养分分区管理模型研究

通过土壤网格取样、室内分析及ASI施肥推荐等方法，在地理信息系统支持下，建立了区域土壤养分分区管理模型。该模型以土壤空间变异为基础，地统计学为手段，土壤分块管理为目的，考虑了土壤的空间变异和我国农村分散经营的实际，可为土壤分管理提供合理的施肥量，也可为区域养分管理提供宏观决策。通过对河北省辛集市马兰试验区的实施与验证，在ArcInfo平台上，用土壤养分分区管理模型进行施肥推荐，同时给出整个区域的土壤养分分布图、分区土壤养分分级图、土壤养分管理图和养分施用推荐表等。它既避免了土壤养分空间变异性所造成的施肥推荐偏差，又能考虑土壤养分严重缺乏的地块，使土壤养分管理趋于更加合理。     

小麦冷源及其性状特征的研究

通过土壤网格取样、室内分析及 ASI施肥推荐等方法 ,在地理信息系统支持下 ,建立了区域土壤养分分区管理模型。该模型以土壤空间变异为基础 ,地统计学为手段 ,土壤分块管理为目的 ,考虑了土壤的空间变异和我国农村分散经营的实际 ,可为土壤养分管理提供合理的施肥量 ,也可为区域养分管理提供宏观决策。通过对河北省辛集市马兰试验区的实施与验证 ,在 Arc Info平台上 ,用土壤养分分区管理模型进行施肥推荐 ,同时给出整个区域的土壤养分分布图、分区土壤养分分级图、土壤养分管理图和养分施用推荐表等。它既避免了土壤养     

变量施肥机关键技术研究现状分析

综述了变量施肥机测土配方图生成系统、控制系统及排肥机构等领域的研究状况。目前变量施肥机主要采用离线式变量施肥方式,根据土壤养分离散采样,并进行空间插值,结合3S技术生成土壤养分分布图,结合具体地域作物施肥标准生成变量施肥配方图。变量施肥控制系统研究重点是定位准确性和控制系统的实时性、智能性,为实现精准变量施肥提供易操作的控制器。排肥机构集中研究排肥机构结构设计、排肥精度、排量、幅度、均匀性和变异系数。目前测土配方图获取是影响变量施肥机应用推广的关键技术难题,今后应主要研究实时变量施肥机,加强对土壤养分实时间接检测的技术研究和完善精准变量施肥体系,从而拓展变量施肥机的应用前景。     

北京延庆盆地农田表层土壤肥力评价及其空间变异

【目的】土壤肥力评价及其空间变异研究,可为科学施肥、作物布局调整等提供依据。【方法】在以往土壤肥力评价仅考虑常规养分指标的基础上,引入微量元素养分指标,采用主成分分析法、隶属度函数和地统计方法,对北京延庆盆地表层土壤肥力进行综合评价,并研究其空间变异特征。【结果】研究区土壤常规养分和微量元素养分的综合肥力贡献率分别为0.63和0.37;土壤综合肥力指数处于0.22—0.97,平均为0.53;其空间变异具有一阶趋势,去除趋势后所剩残差表现出较弱的空间相关性;空间总体分布受有机质和全氮分布的影响较大,局部地区分布还受有效铜、有效锌等微量元素养分的影响;菜地土壤单一有效微量元素指标的肥力水平和综合肥力水平总体上均高于果园和粮田。【结论】将土壤常规养分和微量元素养分同时纳入土壤肥力质量评价指标体系是可行的和必要的,利用地统计学方法能较好地揭示土壤肥力质量的空间变异规律。     

湖北省粮食主产区土壤养分的空间变异性研究

利用"网格"取样、土壤养分状况系统研究法和GIS技术探讨了湖北省粮食主产区3个自然村土壤养分的空间变异特性.结果表明,pH值和有机质相对稳定,在整个研究区域其变异较小,近似于正态分布,施肥元素的变异则较大,表现出明显的负偏峰分布特征;土壤有效P、K和Zn等重要施肥元素的空间变异主要是受土壤利用方式和施肥水平等随机因素的影响,同时其缺乏又更多地出现在水田中.