荒漠胡杨叶片含水率的高光谱反演

该研究对新疆艾比湖流域进行实地野外调查,并选取典型荒漠植被胡杨,在室外测定胡杨叶片光谱反射率,将光谱数据经处理后分析光谱反射率与叶片含水率的相关性,运用逐步多元线性回归法,建立胡杨叶片含水率高光谱估算模型,并由均方根误差（RMSE）、决定系数(R) 和残留预测偏差（RPD）来检验模型的预测能力和稳定性。结果表明：逐步多元线性回归法建立的模型适合于艾比湖流域胡杨叶片的含水率高光谱估算。反射率一阶微分光谱是检验胡杨叶片含水率较好的指标,检验R高达0.92、RMSE为0.013、RPD为3.13。     

基于规则的土地利用布局优化方法研究——以新疆温泉县为例

基于规则的土地布局优化方法,以新疆维吾尔自治区温泉县为例,采用GIS技术在建设用地适宜性、区位、点轴理论、开发约束、集约节约、土地转换规则等6方面建立规则,生成规则地图并叠加分析,研究温泉城区土地利用布局优化。在总的规则地图上,完成允许建设区、有条件建设区、限制建设区和禁止建设区划分,从而得到土地利用规划布局建设用地管制分区。     

BP神经网络的沙漠化土地信息提取研究

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为例,探讨了基于主成分融合的沙漠化信息的提取方法.由于Landsat-7 ETM 的全色波段与多光谱波段有相同成像条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合.首先,对Landsat-7ETM 的全色图像与多光谱图像进行主成分融合处理,再利用BP神经网络模型,以相同的训练样本分别对融合前后的影像进行分类,在此基础上进行沙漠化信息的提取.结果表明:主成分变换融合图像的光谱信息保持性、信息量以及空间分解力都较高,且分类精度比Landsat-7ETM 多光谱图像有较大提高,是监测沙漠化土地变化的有效手段.     

于田绿洲不同季节表层土壤盐渍化程度的空间变异特征

以于田绿洲为对象,运用地统计学和经典统计学的方法,结合实地野外考察数据,对研究区2012年春、夏两季表层土壤盐渍化程度的空间变异性进行分析。结果表明：（1）对研究区24个样本点表层土壤含盐量进行描述性统计分析,得出5月和7月的表层土壤含盐量均值为18．2 g·kg－1,判断于田绿洲土壤为重盐土类型。5月土壤含盐量变异系数为115．6％,7月为109．5％,都属于强空间变异性。（2）由半方差函数分析得到研究区5月和7月的块金值和基台值之比均小于25％,判断表层土壤含盐量的空间分布表现为强相关性,且5月的理论模型拟合要优于7月的。（3）对于田绿洲2012年土壤表层含盐量和地下水位埋深进行普通克里格插值看出,春季到夏季有相同的变化趋势,在绿洲内部,地下水位埋深较深,含盐量较低,土壤碱性小;而绿洲外围地区,地下水位埋深较浅,含盐量较高,相应的碱性较高。     

基于多光谱数据的荒漠矿区土壤有机质估算模型

目前运用高光谱数据估算土壤有机质的模型精度已经可以达到精准农业的要求,但其数据的整理和运算过程较为复杂且观测尺度较小.为节省资源,提高效率并为多光谱遥感估算土壤有机质积累经验,该文将Landsat8_OLI多光谱遥感影像各波段的反射率数据与地面土壤有机质SOM(soil organic matter)实测数据相结合,利用SPSS软件及多元线性回归分析方法建立基于反射率R、反射率倒数1/R、反射率倒数对数LN(1/R)、反射率一阶导数FDR(first derivative reflectance)的土壤有机质定量估算模型,精度检验后择取最优模型通过多光谱遥感波段运算的方式推广至整个研究区.结果表明:FDR模型的精度更高,RMSE为0.215,F检验结果为4.072,预测值与实际值之间的决定系数R2为0.963.基于该模型估算研究区空间范围的土壤有机质含量,得出土壤有机质含量在0～5 g/kg之间的面积占总研究区的84.065％,＞10 g/kg的面积仅仅为0.001 5％.在4种土地类型中工矿用地SOM平均含量为最高的7.35 g/kg,受开采的煤炭中有机质影响较大.裸地面积2 674.44 km2,占研究区面积的63％,SOM平均含量6.12 g/kg;盐渍地和荒漠林地SOM含量偏低.总之,运用多光谱遥感数据估算干旱区土壤有机质的方法可行,也为遥感估算其他地表参数提供参考.     

基于遥感和GIS的新疆艾比湖区域土壤侵蚀强度评价

[目的]艾比湖区域土壤侵蚀特征分析.[方法]采用3S(RS、GIS、GPS)技术手段,根据新疆艾比湖区域2007年(TM)遥感影像、2006年DEM数据,综合多年气象数据、土壤类型等资料,裁出同一坐标投影(WGS1984UTMZone44N)下的研究区土壤侵蚀的四个主要因子(植被覆盖度、坡度、风速及土壤可蚀性k值)30 m×30 m的栅格图像,进行叠加分析得到研究区土壤侵蚀特征.[结果]研究区以中高侵蚀为主,其中中度侵蚀面积最多,占总面积的56.58;;强度侵蚀次之,占总面积的25.87;;其它侵蚀强度分布面积从多到少依次为:轻度侵蚀8.43;,微度侵蚀5.91;,极强度3.15;,剧烈侵蚀分布面积最少,占总面积的0.06;.[结论]新疆艾比湖区域土壤侵蚀较为严重,但分布相对规律,对土壤侵蚀的防治与治理有着重要的作用.     

于田绿洲土地利用/覆盖变化轨迹分析

干早区绿洲人类和自然环境的和谐相处直接影响着绿洲经济稳定持续的发展.选用研究区四期遥感影像,结合分类后比较的方法,分析区域土地利用/覆盖变化轨迹模型以及在研究时段内,土地利用/覆盖类型之间的转化过程和流向,并将土地利用/覆盖的变化按照驱动因素分为未变化类,自然因素导致的变化类和由人为因素导致的变化类三种形式,分别做统计分析,定量化分析自然和人为因素对区域环境的影响程度.结果表明,在近15a间,研究区土地利用/覆盖面积变化较为显著,其中耕地和盐渍地的面积变化最为明显,分别由5.596%,7.570%增长到17.063%和17.228.根据变化轨迹可得,自然因素所引起的变化主要是草地和未利用地之间的转化,占区域总面积的22.5%;人为因素所引起的变化主要是耕地的开垦以及水库渠系的修筑,占区域总面积的22%.随着绿洲人口经济的发展,人类活动对土地利用/覆盖的影响越来越频繁,直接影响着区域土地利用/覆盖格局的变化.     

水土化学场理论在干旱区绿洲盐渍土研究中的应用——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

针对目前塔里木盆地北缘地区存在的土壤盐渍化问题,以新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为例,根据水土环境中盐渍成分时空分异的区域化特征,应用盐渍水土化学场理论,建立变异函数模型定量化模拟其空间分异,求得变异函数后,采用Geostatistical Analyst地质统计分析模块中的Kriging插值方法定量化预测某种盐渍水土环境特征的空间分布,即对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤特征(含盐量和电导率)的空间变异性进行分析.结果表明:渭-库绿洲表层土壤电导率和含盐量采用Exponential模型拟合效果比较好.电导率和含盐量的分维数为1.938和1.907,说明表层土壤含盐量的空间依赖性要比电导率的强,即引起表层土壤电导率空间变异中随机因素起决定性作用.而表层土壤含盐量则受结构性因素和随机因素共同作用.表层土壤电导率和含盐量的块金值与基台值之比分别为44.72%和38.61%,具有中等的空间相关性.并且变异系数分别为0.634和0.618.故具有中等变异强度,主要原因在于表层干扰因素较多(大气降水、灌溉、植被覆盖、蒸散发、根系吸水及地表微地形的差异等).利用在渭干河-库车河三角洲绿洲的实测数据进行验证,可为盐演水土环境的定量化研究提供理论依据.     

新疆于田县土地利用变化动态SD仿真研究

根据系统动力学(System atic Dynamics 简称SD)的方法和原理,在多次野外实调与分析的基础上,通过对新疆于田县土地系统的分析、函数建立、程序编写等过程建立了于田县土地利用系统动态SD仿真模型,对模型反复调试、检验,通过历史数据检验模型真实可靠,在此基础上,以2002年为基准年,对于田县未来2002～2030年的土地利用结构数量变化进行了模拟预测.结果表明,于田县未来7种土地利用类型数量发生了显著变化,耕地、交通用地、建设用地呈增加态势,其它用地呈减少趋势.研究模拟结果对当地政府在制定未来长期社会经济发展规划时具有参考意义,同时在制定人口、GDP、农业技术进步等增长指标时要统筹规划,合理调整优化于田县各类土地系统组成.     

渭干河——库车河三角洲绿洲盐渍化土壤特征研究

在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上,借助Statistics、Excel等软件对盐离子含量、电导率与离子含量的关系、土壤总碱度与离子含量的关系、土壤水溶液中总溶解固体(TDS)与离子之间的关系、土壤含盐量与电导率的关系、盐离子间相关性以及土壤含盐量与农业产量的关系作了探讨.得出:该绿洲土壤pH值的平均值为7.86,属于碱性土壤.土壤含盐量较高,0～10 cm土层中的含盐量最大,平均值达到4.68%.土壤阳离子主要以Na 、K 、Ca2 和Mg2 为主,各阴离子在土体中的含量为Cl-＞SO42-＞HCO3-,而CO32-离子在实验中未检测到.Na 与Cl-呈正相关,K 与HCO3-呈正相关,Ca2 与SO42-呈正相关.从而进一步说明,该绿洲盐渍化土壤为氯化物盐化土.