基于SI-Albedo特征空间的干旱区盐渍化土壤信息提取研究——以克里雅河流域绿洲为例

选取塔里木南缘克里雅河流域绿洲为研究靶区,利用Landsat-ETM+卫星图像数据和野外调查数据分析盐渍化土壤与地表反照率(Albedo)、土壤盐分指数(SI)之间的关系。回归分析发现,盐渍化土壤在SI-Albedo特征空间分布具有显著规律,即非盐渍化土壤呈团状分布;轻、中度盐渍化土壤具有线性分布特征;非盐渍化土壤与轻度盐渍化土壤分异明显。结合分异规律,编制分类算法模型,得到研究区盐渍化土壤信息提取结果,并与传统监督最大似然分类法结果进行对比分析。结果表明,在SI-Albedo特征空间中定量快速提取盐渍化土壤信息的总体效果较好,对准确且自动提取干旱区盐渍化土壤信息以及区域尺度盐渍化遥感监测研究具有重要意义。     

基于决策树的干旱区盐碱化土壤信息提取方法研究

土壤盐碱化是制约干旱区植被生长最主要的生态环境地质问题,也是土地资源利用的主要障碍因子之一。利用遥感数据准确自动的提取盐碱化土壤信息对土壤的盐碱化的提取和动态监测具有重要意义。本文以新疆石河子150团为研究区域,使用2010年8月和2005年7月的ETM数据提取归一化植被指数(NDVI)、第一主成分(PC1),分别作为非盐碱化土壤和盐碱化土壤信息提取的主要特征变量,然后用改进归一化差异水体指数(MNDWI)、TM7、Mean作为辅助特征变量,结合研究区的实地考察和典型土样的遥感信息以及与缨帽变化(K-T)对比分析来确定各个特征变量的阈值。利用决策树对研究区遥感图像进行了分类。研究结果显示,基于决策树的干旱区盐碱化土壤信息提取方法是可行的并能达到较高的精度。     

新疆干旱区土地盐渍化信息提取及实证分析

对提取干旱区盐渍化信息的若干方法进行了评述,并且选取位于干旱区地带的盐渍化典型区域——阿克苏地区的库车、新和、沙雅县以及和田地区的于田县作为研究区进行实证分析。并采用同一时相的ETM+数据,运用K-T变换、比值变换以及通过NDVI指数和分类来提取信息发现效果明显。通过实证分析发现:虽然研究区都地处塔里木盆地周边地区,一个是塔北绿洲,另一个是塔南绿洲。但由于水文(盐渍化形成的关键)、气候(形成盐渍化土壤的驱动力)、地形(盐渍化土壤分布及差异的主要因素)、人类活动(盐渍化土壤形成的重要因素)等因素差异的存在,导致了盐渍化情况的差异。     

干旱区盐渍化土地综合治理技术研究

干旱区盐渍化土地是我国重要的后备土地资源.研究了在开挖排水沟使地下水位降至临界水位以下的同时,对盐渍化土地进行农、林、牧相结合的改良措施,提出了盐渍化土地综合治理技术一是挖排水沟及造林,控制地下水位低于临界水位;二是选育耐盐良种作物,改良盐碱地;三是发展畜牧业,培肥地力.并应用于甘肃省临泽县小泉子盐渍化土地改良,使土壤含盐量下降,土壤有机质和养分增加,土地利用效率提高,经济效益显著.     

基于机器学习的干旱区土壤盐渍化定量估算

【目的】探讨对土壤盐渍化进行快速、准确监测技术与方法。【方法】利用 353 个地面表观电导率数据,以及从 Worldview-2 影像获取对应采样点的波段反射率值,结合两波段组合植被指数和三波段组合植被指数,筛选最佳二维、三维波段组合方式,引入人工神经网络、K 近邻和支持向量回归来构建区域土壤盐渍化定量反演模型。【结果】(1) WV-2影像的红边和近红外波段与 ECa 呈现显著相关(P < 0.01)。(2) 二维植被指数(RVI₍(B5-B2))、NDVI₍(B6-B2))、DVI₍(B2-B6)))和三维植被指数(3DVI₍(B2-B6-B6))、3DVI₍(B3-B5-B6))、3DV₍I(B5-B2-B1))、3DVI₍(B2-B1-B6))、3DVI₍(B2-B1-B6))、3DVI₍(B6-B1-B2))、3DVI₍(B5-B3-B7)))的波段组合计...     

干旱区棉田表层土壤盐渍化时空变异研究

明确土壤盐渍化时空变异特征是确保干旱区棉田精准灌溉和作物良好生长发育的基础。考虑棉田不同灌溉节点和灌溉方式,利用大地电导率仪(EM38-MK2),在棉花生育期内进行3次表观电导率数据和土样的采集,采用局部建模和全局建模的思路构建表观电导率与实测电导率间的反演模型。综合利用经典统计方法和地统计学方法,分析表层土壤盐渍化的时空变异特征。结果表明,表观电导率与实测电导率建立的局部模型具有较好精度,R²均大于0.79,而全局模型的R²仅为0.52,表明局部模型优于全局模型;不同时期表层电导率变异性差异较大,3月和10月变异系数均小于50%,属中等变异,而7月变异系数大于50%,属强变异;各时期半变异函数的最优模型均为球状模型,基台值与块金值之比均小于25%,表明表层盐分变异主要由气候,蒸降比、地下水埋深度等结构性因素引起;研究区盐渍化土壤面积由播种前的0.49%增加到棉花收获后的98.23%,在棉花生育期内,表层土壤以轻度盐渍化和中度盐渍化为主;土壤盐渍化空间变异强度主要以中等变异为主,强变异次之,弱变异所占面积最小,而强变异集中分布在研究区南端,弱...     

三峡调蓄条件下长江河口地区滨海滨江土壤盐渍化状况研究

为了研究三峡调蓄过渡期长江河口地区秋季滨海滨江土壤的盐渍化状况,进行土样采集和盐分组成测定,利用统计分析软件对区域土壤盐渍化类型和特点进行主成分分析,对区域土壤盐分剖面类型进行聚类分析。分析结果表明:三峡调蓄过渡期河口地区秋季土壤以盐化潮土为主,阳离子组成Na+为主,阴离子组成SO42-型略多于Cl-型,土壤剖面盐分以上升积聚为主,盐分积聚既呈现短期盐峰又有长期积累现象,存在盐渍化趋势,并主要受干旱枯水因素影响。三峡调蓄的影响程度有待进一步研究。提出应有针对性地采取合理灌排措施和Na质盐碱土改良措施。     

基于SI-Albedo特征空间的土壤盐渍化遥感监测指数研究

土壤盐渍化通常出现在气候干旱、土壤蒸发强度大、地下水位高且含有较多可溶性盐类的地区。它是一定的气候、地形、水文地质等自然条件共同对水盐运动产生影响的结果[1],这是一个复杂的动力学过程。因而对土壤盐渍化的探测、动态监测和制图是一项较为困难的工作。遥感技术能大面积重复获取同一地区的信息,具有宏观、综合、动态、快速的特点,并在速度、精度和成本花费方面凸显出众多优势[2]。现阶段运用遥感手段提取土壤盐渍化信息主要有两个方面:一是对遥感图像做相应的处理,突出盐渍化信息,但此种方法需要大量的实验;二是引入土壤含盐量、地下水等辅助量,但是引入的辅助量会引起图像的破碎化,有时难以满足要求,分类精度受到一定程     

玛纳斯河流域绿洲农区残余盐渍化土壤质量评价

土壤质量评价对于评估土壤的现状与生产力、促进农业可持续发展、保护生态环境具有重大意义。通过分析玛纳斯河流域绿洲下属的7个灌区内盐渍化土壤理化性质,采用主成分分析法对玛纳斯河流域绿洲农区残余盐渍化土壤质量进行评价。结果表明:(1)影响玛纳斯河流域绿洲农区土壤质量的最小数据集包括土壤总盐、有机质、pH值、Na+、Mg2+、碱解氮和土壤质地;(2)绿洲农区土壤养分丰富度依次为:速效钾、有效磷、碱解氮、有机质;(3)绿洲农区土壤质量以Ⅱ级[0.65<土壤质量综合评价指数(IFI)≤0.85]、Ⅲ级(0.45相似文献   

景电灌区次生盐渍化土壤冻融特征

通过对景电灌区一个冻融周期的现场观测,发现盐渍化土壤冻结期缩短,冻结深度减小,冻结起始位置不是地表,而是位于地表以下某个深度,这导致在冻结发展期间有两个冻结锋面出现,使水热盐动态更为复杂。     

基于GIS的中国土壤分类专家系统设计

土壤系统分类以定量化指标划分土壤类型,为土壤自动分类系统的建立提供了依据;地理信息系统(CIS)的应用扩展了土壤空间信息表达的能力,为实现土壤分类自动制图提供了手段。本文着重模仿专家的思维过程,探讨如何实现土壤自动分类。(1)采用面向对象的方法表达专家经验规则、诊断层和诊断特性知识,并在此基础上提出了决策树的构造方式和推理方法;(2)从土壤系统分类专家的知识表示和推理机的构建两个方面,提出了土壤分类专家系统(SCES)的体系结构、土壤自动分类与地理信息融合的方法和基于GIS和专家系统(ES)的土壤自动分类检索系统的框架结构。     

模糊逻辑在土地利用遥感分类中的应用

由于影像信息提取过程蕴涵的诸多不确定性以及土地类别描述语境信息的含糊性影响,遥感数据的常规土地利用分类面临诸多困难与挑战。而模糊分类系统作为一种最为强大的软分类器,能处理、分析和表征遥感信息中传感器测量数据的不精确性、土地类别描述中的含糊性以及模型模拟中的不严密性,从而输出更能表达人类知识缺陷、更符合真实世界客观事实的分类结果,因此被认为是一种较好的土地利用遥感分类手段。本文以南京城市边缘带一样区为例,在采用地物导向分割技术对遥感影像分割的基础上,充分利用影像地物自身的光谱组合特征值以及其他空间形状、拓扑特征以及语境关系信息,按照模糊监督分类的过程来对研究区土地利用信息进行提取。研究结果表明基于遥感数据源的土地利用模糊分类系统可以获得比常规硬分类手段更为合理、信息含量更为丰富的输出结果。     

高光谱遥感土壤湿度信息提取研究

精准农作管理中土壤水分、土壤养分等的空间信息分布 ,可通过高光谱遥感传感器获得。本文通过对土壤的光谱反射率与土壤的表面湿度进行分析 ,比较 5种方法在反演土壤表面湿度的能力 ,并对小汤山精准农业试验区的土壤表面湿度进行高光谱填图 ,建立了较为精细的土壤水分空间分布图 ,对高光谱遥感在精准农业中深入应用进行了有效探索。     

太湖地区长期定位试验稻麦两季土壤酶活性与土壤肥力关系

采用主成分分析法研究了太湖地区水稻土25 a长期定位试验稻麦两季的土壤酶活性与土壤肥力之间的相互关系。结果表明,稻麦两季的脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、β-葡糖苷酶和芳基硫酸酯酶活性与肥力因子大都具有不同程度的显著线性相关关系。特别是酸性磷酸酶和β-葡糖苷酶,其稻麦两季的酶活性与pH、速效氮、速效磷和有机质之间均呈显著或极显著线性相关。结合土壤酶活性及肥力因子对稻麦两季14种处理进行分析,筛选出影响土壤肥力的主要因子群并进行了综合评价:土壤酶活性可作为反映土壤肥力的重要指标,且磷酸酶、芳基硫酸酯酶和β-葡糖苷酶活性作为综合评价指标优于脲酶。氮磷肥配施是最优的培肥模式;在施用其他肥料的基础上增施磷肥能够提高土壤肥力;不施肥或仅施有机肥均会导致土壤肥力的退化;秸秆还田可提高麦季土壤肥力水平,而对稻季的无明显影响。     

河北沧州接地网土壤腐蚀性因素研究

接地网土壤防腐研究对保证电网安全运行具有重要意义。以沧州21个变电站接地网土壤为研究对象,通过现场及实验室测试土壤腐蚀性因素指标,运用主成分分析方法进行了统计分析。主成分分析研究结果表明,沧州接地网土壤中关键腐蚀性因素为氯化物、全盐含量和电阻率。根据土壤中的盐分与氯离子含量指标,接地网土壤主要分为滨海中度-重度盐化土壤、轻盐化潮土和潮土三种类型。以关键腐蚀性因素和土壤类型为评价指标,沧州地区接地网土壤腐蚀性划分为强腐蚀性、较强腐蚀性和中等腐蚀三个等级。近海的港城等4个变电站处于强腐蚀性土壤中,李刘堡等9个变电站土壤的腐蚀性较强,韩村等8个变电站的土壤属于中等腐蚀。     

辽河三角洲土壤盐渍化现状及特征分析

土壤盐渍化是辽河三角洲可持续发展面临的主要环境问题之一。本研究在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上 ,给出了土壤盐渍化的程度和分布范围 ,并对不同土地利用方式下盐渍化特征进行了分析。最后利用对应分析方法 ,选择了两组不同的特征变量对土壤盐渍化状况进行探讨     

不同土地利用方式对岩溶山区旱坡地土壤水分时空分异的影响

通过对岩溶山区贵州修文县2年的土壤水分定点观测,系统分析了研究区不同坡度下土地利用方式对土壤水分的影响.分析结果表明,在不同坡度之间,土壤水分的变化差异极为显著;在不同的土地利用方式条件下,蔬菜地的土壤水分变化与其他两种用地的差异极为显著,而裸地与小麦-玉米轮作地之间却没有显著差异.同一时间径流深虽然16°坡地＞9.5°坡地＞6.5°坡地,但土壤水分却存在9.5°坡地＞16°坡地＞6.5°坡地的关系,初步分析这是由土壤剖面质地差异所致,从剖面分布来看,土壤水分含量都随着深度的增加而增大.坡度和土地利用方式对土壤水分的影响主要集中在BC层以上,而在C层这种影响较弱,坡度因素的影响深度比土地利用方式小.     

不同土地利用方式对岩溶山区旱坡地土壤水分时空分异的影响

通过对岩溶山区贵州修文县2年的土壤水分定点观测,系统分析了研究区不同坡度下土地利用方式对土壤水分的影响。分析结果表明,在不同坡度之间,土壤水分的变化差异极为显著;在不同的土地利用方式条件下,蔬菜地的土壤水分变化与其他两种用地的差异极为显著,而裸地与小麦—玉米轮作地之间却没有显著差异。同一时间径流深虽然16°坡地>9.5°坡地>6.5°坡地,但土壤水分却存在9.5°坡地>16°坡地>6.5°坡地的关系,初步分析这是由土壤剖面质地差异所致,从剖面分布来看,土壤水分含量都随着深度的增加而增大。坡度和土地利用方式对土壤水分的影响主要集中在BC层以上,而在C层这种影响较弱,坡度因素的影响深度比土地利用方式小。