基于遥感技术的气象因素变化影响水稻单产定量研究

以黑龙江省五常市为研究区域，应用在水稻移栽期至成熟期选择的系列MODIS影像反演NDVI，通过NDVI间接反演LAI，并逐日拟合水稻全生育期的LAI，结合SIMRIW模型，计算研究区域2006年低温影响下的水稻单产。经演算，水稻单产值为5411．74kg／hm^2，是实际值的84％。研究结果表明应用高时间分辨率MODIS图像能够准确反演并拟合逐日LAI，可以为冷害影响下水稻单产的研究提供参考。     

结合分数阶微分和异常值识别的土壤有机质高光谱反演研究

【目的 】结合分数阶微分和异常值识别,提高土壤有机质模型反演精度,实现土壤有机质含量的快速、准确估计。【方法 】文章以吉林省伊通县黑土区为研究区,基于实地采集的213个土壤样本和HyMap-C机载高光谱传感器获取高光谱影像,选择S-G函数和分数阶微分进行光谱预处理,竞争性自适应重加权采样（Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS）提取特征波段建立土壤有机质含量偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）反演模型,并使用蒙特卡洛交叉验证（Monte Carlo Cross-Validation,MCCV）进行异常值识别。【结果 】（1）将分数阶微分用于机载高光谱可以放大光谱特征,阶数越高、特征越明显,低阶分数微分对噪音不敏感;（2） CARS方法能有效压缩光谱信息;全样本建模中0.4阶分数阶微分CARS-PLSR建模表现较优,但总体精度仍然不高;（3）使用MCCV剔除异常值后,0.6阶分数阶微分CARS-PLSR建立的土壤有机质含量反演模型精度最高,训练集和测试集的均方误差分别为0.219%...     

基于AHP、负权重和模糊数学的土壤质量评价研究

以北京市房山区为研究区域,选用土壤肥力和土壤环境质量的8个指标,采用层次分析法(AHP)、负权重和模糊数学对北京房山区土壤质量进行综合评价,发现房山区土壤综合指数在0.247~0.996之间,其中燕山地区土壤综合指数最低(0.247),蒲洼乡的土壤综合指数最高(0.996)。根据耕地地力等级的划分范围,北京市房山区Ⅰ级占9%,Ⅱ级占23%,Ⅲ级占55%,Ⅳ级占14%,说明土壤质量总体处于中等水平。通过对比分析Ⅰ级和Ⅳ级指标含量,发现土壤综合指数高的区域具有土壤肥力指标高、土壤环境质量指标低、没有指标超标的特点,而土壤综合指数低的区域具有土壤肥力指标低、土壤环境质量指标高、至少有一个指标超过临界值的特点。     

黑土土壤水分高光谱特征及反演模型

应用高光谱技术阐释土壤含水率光谱规律及对土壤含水率进行定量分析,为精准农业地表土壤水分的快速测定提供参考。该文以吉林省黑土土类中的黑土亚类土壤为研究对象,利用ASD FieldSpec FR便携式光谱仪在室内环境下对不同含水率的土壤样本进行光谱反射率测量和特征分析;通过对土壤样品高光谱反射率进行对数、倒数、一阶微分以及反射率倒数的一阶微分、反射率对数的一阶微分变换,运用统计分析中的相关系数计算进行了光谱反射率与土壤水分的相关分析,并提取了土壤光谱特征波段;采用逐步多元线性回归方法和指数模式分析法,进行了高光谱土壤含水率定量反演。研究结果表明,在低于田间持水率状况下,黑土土壤光谱反射率及其反射率一阶微分和反射率对数一阶微分变换的敏感波段主要集中在400～410、1 400～1 850和2 050～2 200 nm范围内,其中2 156 nm处与土壤水分相关系数最高,达0.89;在波长1 328、1 439、1 742和2 156 nm处,采用反射率对数一阶微分所建立的黑土土壤含水率预测方程的预测精度最好,决定系数为0.931。黑土土壤含水率高光谱反演模型的建立为土壤水分的快速测定提供了新的途径。     

土地利用与土地覆被变化驱动力研究综述

土地利用与土地覆被变化（LUCC）是全球变化的主要原因之一,目前LUCC研究已成为全球变化研究的前沿和热点问题。文章从LUCC研究计划的根本目标出发,指出LUCC所研究的诸多科学问题之间的紧密联系,着重综述了土地利用与土地覆被变化的动力机制及其驱动力模型研究所取得的进展,并分析了每个模型的优缺点及其使用范围。认为今后LUCC驱动机制研究应该从数据的准确性、方法的先进性和理论的新颖性三方面相互联系入手,完善LUCC模型功能及其构建综合的LUCC理论体系,使其研究成果能真正引导土地利用规划。     

高光谱遥感土壤质量信息监测研究进展

高光谱遥感具有波段多且光谱连续等特点,在土壤质量信息的监测方面,利用高光谱遥感数据,能够实现对土壤特性的定量分析.总结了利用高光谱遥感技术获取土壤质量信息的方式和特点,以及影响土壤光谱反射特性的主要因素,回顾了国内外基于遥感的土壤质量信息提取的定量研究,并对研究中的问题进行了分析和展望.     

中红外光谱土壤有机质含量估测研究进展

中红外光谱波段(2.5～25μm)对土壤有机质内部分子振动高度敏感,基于中红外光谱技术的土壤有机质含量估测是土壤学科新兴的研究方向和热点.文章采用文献综述的方法,全面总结了土壤有机质含量中红外光谱估测方法的发展和应用,简述了中红外光谱响应与土壤有机质分子结构的相关性研究,对比分析了室内台式、手持式和机载中红外光谱设备估...     

北京市土地利用空间结构特征分析

分析北京市土地利用空间结构特征,对于北京市未来土地的合理利用具有重要意义。该文从景观、经济和生态3方面着手,应用区域土地利用类型多样化程度指数、土地利用程度综合指数、经济密度指数及生态价值等指标,借助1 km×1 km网格进行空间表达,阐述了2006年北京市土地利用空间结构特征。研究结果表明：2006年北京市土地利用类型比较齐全,北京市土地利用/覆盖多样化指数和土地利用程度指数呈由西北山区向东南平原逐渐增大的过渡趋势;2006年北京市平均土地经济密度为47.97×106元/km2;北京市西北林区经济密度最低,而城镇区域最高,且集中连片;2006年北京市总体生态价值约为13 488.13×106元,每平方千米约为0.82×106元,略高于全国平均水平。建议提高土地利用效率,使北京土地利用走上可持续发展的道路。     

基于GIS的区域性粮食生产安全预警研究——以东北地区为例

结合国内外粮食安全判定的相关指标和东北地区粮食生产的特点,选用人均粮食占有量和粮食产量波动系数作为区域粮食生产安全预警的指标;从全国粮食安全层面考虑,确定了区域各预警指标的警限.为了综合反映东北三省的粮食生产安全状况,建立了综合各预警指标的粮食生产安全指数,并在各指标警限基础上得到粮食生产安全预警指数的警限.然后借助GIS建立空间处理模型,实现粮食生产安全预警.研究结果表明,吉林和辽宁两省2000年粮食生产安全程度低于2003年,而黑龙江省则相反,其在2000年的粮食生产安全程度则高于2003年.东北地区的粮食贸易数据验证了该结论.     

基于土地利用功能的土地利用分区研究——以吉林省为例

针对土地可持续利用发展的需要,建立了基于土地利用功能内涵的土地利用分区方案,以综合区分区域的功能特点。在回顾以往土地利用区划的特点及问题的基础上,首先界定土地利用功能概念,即在区域土地资源背景调查基础上,进行土地利用的经济、社会和生态环境三大功能评价,分析其现状、趋势及分异规律,进而根据区域发展的要求,将区域划分为若干个功能分区;然后提出基于土地利用功能分区方案,即采用“3S”技术和列联表互斥矩阵分类方法,依据土地利用功能内涵及分区原则,在土地资源利用基础上,从土地利用经济、社会与土地生态环境3个方面进行区域的划分。最后,以吉林省为例,建立区域可持续发展的土地利用功能分区。结果表明,该方案实践性较强,有利于根据区域三大功能的特点有针对性地提出区域发展的对策建议,供我国土地可持续利用区划理论研究进行参考。同时,鉴于区域土地利用的社会功能与经济功能有一定的相关性,在实践中是否将二者分开还有待于进一步探讨。