OLI与HSI影像融合的土壤盐分反演模型

土壤盐渍化问题是黄河三角洲地区主要的土地退化问题,借助遥感技术快速、准确地掌握土壤盐渍化信息,对农业可持续发展具有重要意义。该文以黄河三角洲垦利县为研究区,利用超球体色彩空间变换算法,将环境一号卫星HSI高光谱影像与Landsat 8 OLI多光谱影像进行融合,选择土壤盐分的特征波段,结合土壤盐分的实测数据,建立统计分析模型(多元线性回归、偏最小二乘回归)和机器学习模型(BP神经网络、支持向量机和随机森林),对土壤盐分进行遥感反演。结果表明:OLI影像的统计分析模型和机器学习模型精度均较低,精度最高的随机森林模型相关系数仅为0.570;HSI影像的反演模型精度高于OLI,BP神经网络模型相关系数为0.607;融合影像反演模型精度明显高于HSI影像和OLI影像,土壤盐分含量的实测值与机器学习模型预测值具有良好的相关性,BP神经网络模型、支持向量机模型和随机森林模型的决定系数R~2分别达到0.966、0.821和0.926,模型反演精度较高。研究表明,多光谱和高光谱影像融合能显著提高土壤盐分遥感反演精度,机器学习模型的反演效果明显优于统计分析模型。研究结果对黄河三角洲典型地区的土壤盐分反演具有积极的理论和实践意义。     

壤中流和地表径流耦合下的红壤坡地氮素迁移输出过程模拟

以红壤坡地大型渗漏装置(裸地)为研究对象,分析了泥沙量-地表氮素输出量、壤中流量-壤中氮素输出量等观测数据之间的数学关系,构建了氮素随径流泥沙输出的经验模型,并将该模型与经典的土壤水分运移模型(HYDRUS-2D)、坡面土壤侵蚀模型(WEPP)进行耦合,最终形成了一套同时可定量描述地表径流、泥沙、壤中流、氮素输出过程的综合模型。以实测数据对模型参数进行校正并进行了模型检验,校正后的参数对径流量、泥沙量、壤中流量、氮素输出量均具有较好的模拟效果(决定系数在0.41以上),其中壤中流量和壤中氮素输出量模拟效果更好,决定系数分别达0.88和0.84。分析模拟结果表明,在降雨产流期壤中氮素输出量显著高于地表氮素输出量,且在未降雨期间氮素随着壤中流持续输出,进一步印证了壤中流是红壤坡地氮素的主要流失途径。此外,壤中流产流高峰较降雨峰值延后,且一次降雨的壤中流会持续数天,说明土壤起到了一定的缓冲作用。     

马尾松连栽对其幼林生长的影响

试验研究表明，马尾松在其迹地上造林，成活率比在荒山造林的低２０．９％，其一、二年生幼林的高生长比松一代分别低１３．４％和１５．２％。用荒山土、马尾松连栽（即松二代）土、松成林土与杉松轮栽土，经灭菌与不灭菌处理培育马尾松苗试验，其苗高、主根长、单株鲜重与干重及菌根的形成，均以荒山上显著高于松二代上和松成林土；尤其是菌根形成数，灭菌的荒山土比松二代土与松成林土高８０％以上。灭菌后已排除微生物的影响，这种差异可能是松二代土与松成林上含有抑制菌根形成的植物毒素所致。从土壤分析结果表明，松二代上与松成林土的养分含量、ｐＨ值、代换性的Ｃａ２＋／Ａｌ３＋都低；土壤微生物总数以及细菌、好气固Ｎ菌、氨化细菌的数量都减少，而真菌、放线菌和分枝杆菌的数量都增加；土壤的蛋白酶、蔗糖酶与过氧化氢酶的活性降低，但多酚氧化酶的活性却增高。所有这些都与马尾松连栽生产力下降有关。     

基于物候参数和面向对象法的濒海生态脆弱区植被遥感提取

用遥感数据快速准确地提取植被信息对生态环境监测和发展气候模型具有基础性和关键性的意义。由于中国黄河三角洲地区植被类型插花分布,传统遥感提取方法精度较低。该文选取近代黄河三角洲典型生态脆弱区为研究区,基于MODIS和LANDSAT8数据,通过提取研究区的物候参数和不同分辨率遥感影像的融合处理,根据植被类型斑块大小确定分割尺度,根据典型植被类型的物候特征、光谱和空间等特征值构建分类规则,利用分区策略自上而下进行面向对象分类。结果表明,该方法总体精度为80.75%,Kappa系数0.79,高于传统物候和面向对象分类方法。广生态幅的棉田与其他植被的光谱混淆是传统面向对象分类方法植被分类精度低的主要原因,利用物候参数进行植被分区能规避棉田和自然植被的光谱混淆,有利于对植被类型的区分。分类结果与当地植被分布情况相符,可以用于研究区植被类型的精细提取。     

基于耕地质量和空间集聚格局的县域基本农田划定

为实现新时期划定基本农田数量达标、优质稳定、集中连片、生态并重的具体要求,以余江县为例,从自然条件、区位条件、耕地稳定性和生态安全4个方面构建了耕地质量综合评价指标体系,结合多因素综合评价与逐级修正模型测算了耕地质量综合分值,采用改进的局部空间自相关方法分析了耕地质量的空间集聚特征,从而探索了县域基本农田划定方法。研究表明:(1)余江县的耕地综合质量平均分值为54.74,综合质量总体较高,主要集中在中部河谷平原地区。(2)耕地综合质量在空间上呈现一定的集聚规律:HH型和HL型与高分值耕地空间分布保持一致;LH型和LL型与低分值耕地空间分布保持一致;而无显著型无明显集中区域,面积较小,且零星分布。最终选择HH,HL和LH型入选基本农田。(3)通过耕地质量综合评价得到的基本农田划定结果对此种方法进行验证,并基于景观格局指数对两种方法进行对比分析,这种方法得到的基本农田划定方案在空间连片度、斑块破碎度等方面得到优化,更加符合划定基本农田的稳定、优质、集中的目标。     

黄河口耕地遥感动态临测及其生态环境安全分析

采用多时相陆地卫星TM数据,以分类后比较法和历史土地利用专题图支持下的目视检测方法进行黄河口耕地变化动态监测.建立了基于TM数字图像的耕地变化及其相关自然和人为因素变化的指标,对与耕地变化相关的自然环境要素变化及人为影响进行了分析.结果表明从1987～1998年,垦利县耕地增减变化较大,面积减少了5 321.8 hm2,平均每年减少483.8 hrn2.耕地的变化反映出该区土壤盐渍化的加重和水源的匮乏,以及人为不良活动的影响.在此基础上提出了该区生态环境安全的对策措施.     

土地整理与农村建设:国外的分析及中国的对策

该文旨在通过对土地整理与农村建设目标、内容及相互关系的分析,借鉴国外通过土地整理促进农村发展的经验,根据中国的实际,提出通过土地整理促进新农村建设的对策。研究发现,土地整理日趋成为农村建设的重要内容和手段,农村建设则成为土地整理的重要任务和目标。中国应从树立以新农村建没为目标的土地整理理念,完善政策导向、公众参与两个机制,构建法律、规划和科技支撑三个体系等方面推进土地整理与农村建设的结合,提高土地整理服务农村建设的能力,加快新农村建设进程。     

碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果

试验研究了碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果。通过盐水浸泡试验,发现碱蓬种子在NaCl浓度<20.0g/kg的溶液中可正常发芽。盆栽和田间耐盐试验表明,碱蓬的耐盐能力在25.0g/kg左右,耐盐极限为35.0g/kg左右。碱蓬种植试验表明,种植碱蓬能够有效地降低土壤表层含盐量,增加土壤有机质含量,提高土壤中N、P、K的含量。研究证明碱蓬是一种耐盐能力很强的盐生植物,对滨海盐渍土具有显著的改良作用。     

猪的饲养标准研究——甘肃黑猪生长肥育期消化能与可消化蛋白质需要量的制定(报告Ⅲ)

经检验两年推算消化能需要量回归公式的剩余标准差、回归系数及截距,均无显著差异。故将两年数据合并,得出推算消化能需要量的新回归公式。以预期日增重代回归公式的x,制订了甘肃黑猪20—90公斤阶段消化能饲养标准。将用新回归公式推算的能值与其它饲养标准规定量作比较,能值接近,为其共性。其差异反映了甘肃黑猪的特殊性。饲喂甘肃黑猪宜用本能量标准。经检验两年可消化蛋白质需要量回归公式的重要参数,其中4/9差异显著,不宜合并。     

小波分析用于土壤速效钾含量高光谱估测研究

【目的】对土壤高光谱数据去噪提纯,提高土壤速效钾含量高光谱估测模型的精度和实用性。【方法】选取土壤有机质、碱解氮、有效磷含量近似而速效钾含量差异较大的样本76个,对土壤样本反射率对数的一阶导数光谱分别基于4种函数进行多层小波离散分解;提取小波低频系数,构建土壤速效钾含量高光谱估测模型。【结果】小波分解1-3层获得的低频系数可用以代表原始光谱。基于各小波函数相同尺度的低频系数,土壤速效钾含量估测建模精度差异不大。其中基于Bior 1.3函数分解的第2层低频系数建模精度略高,作为最佳估测模型,在数据压缩到25%、反映输入光谱信息95.6%的基础上,建模R2达到0.976,RMSE为10.66 mg•kg-1,经验证模型具有较好的预测准确度。【结论】通过小波分析获得小波系数,既提取了土壤高光谱信息,又对数据进行了压缩,结合偏最小二乘回归预测土壤速效钾含量是可行的。