基于近红外波段玉米叶绿素含量最佳预测模型研究

为了进一步探究近红外波段玉米光谱反射率与其叶绿素含量之间的关系,笔者采用线性和非线性法对玉米叶绿素含量与近红外波段光谱反射率及植被指数之间的关系进行分析,建立叶绿素含量最佳预测模型。结果表明：在近红外波段,光谱反射率与玉米叶绿素含量的相关性较大;叶绿素含量与RVI(R1001/R760)、RSI(R765/R720)、NDVI(R990-R760)/(R760+R990)、NDSI(R813-R763)/(R813+R763)、CCI(D794/D763)等植被指数均达极显著相关,其中与NDVI的相关性最大,为0.91。基于近红外波段的植被指数建立玉米叶绿素含量预测模型中,采用RVI、RSI、NDVI、NDSI所建的二次多项式模型其决定系数R2均高达0.75以上。采用990、760nm处的归一化植被指数NDVI建立的二次多项式为玉米叶绿素含量最佳预测模型,其具有最大决定系数(R2=0.855),较小RMSE(2.433)和RE%(0.61%),为利用高光谱信息反映玉米生长状况的叶绿素信息提供了基础。     

新疆奇台县坎儿井废弃过程及其驱动力分析

对奇台县坎儿井分布状况、兴衰过程、地质情况、地下水位实地调查和其社会经济的资料分析表明,奇台县坎儿井经历了从1949年开挖,20世纪60年代初数量达到最多,20世纪80年代初期全部废弃的一个由兴到衰的过程。人口增加和农业生产的发展是导致地下水位迅速下降、坎儿井干枯的根本原因。坎儿井数量变化过程与人口、耕地增加过程早期基本一致,后期变化方向相反。人口数量达到90 000人,水浇地为50 000 hm2时,平均地下水埋深为5 m左右,坎儿井开始衰亡。坎儿井全部废弃时平均地下水位约深8 m,此时,人均地下水可开采量仅1 300 m3,农田灌溉所用地下水已接近地下水可开采量。后期河流引水量和地下水开采增加的量大于降水量及河流来水量对地下水的补给量,地下水位仍不断下降,坎儿井没有恢复,反映人文因素对地下水的影响程度远远超过自然因素。     

基于实测光谱的红花叶绿素含量高光谱估算模型研究

通过分析红花(Carthamus tinctorius L.)原始光谱、变换光谱以及其他25种应用最普遍的高光谱参数与其叶绿素含量的相关性,并选择每个生长期与红花叶绿素含量相关性较好的高光谱指数和波段,建立不同生长期红花叶绿素含量的线性、抛物线、指数和对数模型,并用RMSE评价模型精度。最后得出各期的最佳模型:出苗期归一化差异指数(NDI)的抛物线模型具有最大模型精度0.900和检验精度0.932;分枝期黄边幅值(Dy)的抛物线模型精度为0.850,检验模型精度为0.811;始花期444 nm处二阶导数光谱的抛物线模型精度为0.734,检验精度为0.866;终花期798 nm处二阶导数光谱的抛物线模型精度为0.929;成熟期795 nm处二阶导数光谱的指数模型精度为0.904,检验精度为0.868。     

基于Quickbird影像的碱化土壤pH值定量监测研究

土壤碱化对干旱区农牧业发展危害严重,当前对碱化程度的评估主要为实验室理化性质测定及实地土壤光谱测定。土壤pH值是土壤碱化程度预测的重要参数,为讨论高分辨率卫星数据快速、准确获取土壤碱化程度的可行性,以准噶尔盆地东南缘新疆奇台碱化土壤为研究对象,通过对采样点Quickbird数据的反射率及其土壤pH数据的相关分析,探究其对土壤碱化程度预测的"敏感"波段,并建立影像反射率与土壤实测pH值之间的多种回归预测模型,选择模型判定系数、均方根误差等进行模型精度评价,得到土壤碱化程度预测的最优模型。结果表明:Quickbird影像各波段反射率均能较好反映研究区土壤的碱化程度。630~690 nm范围的band3是预测碱化土壤pH预测的最"敏感"波段。band1、band2和band3所建立的碱化土壤pH值定量模型精度最高,其预测精度达到82.41%,明显高于LANDSAT数据所建立的模型。     

EM38在土壤盐分分带中的运用研究

通过分析EM38所测的大地电导率与土水比（1∶5）浸提液电导率之间的相关关系,建立以土壤浸提液电导率（EC）为因变量,大地电导率（EM）为自变量的预测模型。在预测模型建立的基础上,对其精度进行了评定,以确保预测模型在土壤盐分含量预测中的可信度。利用EM38所测的大地电导率来预测土壤中盐分含量,进而分析土壤盐分含量的空间变异性。结果表明：研究区土壤盐分的空间变异特征为表聚性、分带性;并且分析了土壤盐分含量的带状走向,其浅层（0～30 cm）的走向与中层（30～60 cm）、深层（60～90 cm）、底层（90～120 cm）盐带走向的夹角在5°以上,而其他各层相差3°以内,尤其是浅层（0～30 cm）土层的盐分含量走向与植被的带状走向一致,较好地拟合了研究区的地貌变化特征。     

中部地区产业结构演变与经济增长关系研究

以1995-2009年统计数据为基础,利用偏离-份额分析法（SSM）重点探究了中部地区的产业结构演替与经济增长之间的关系,为各省调整产业结构、促进中部崛起提供理论指导。结果表明：1.中部地区产业结构变化总体与产业结构演进的一般规律相符。2.中部地区产业结构演替对经济发展的影响情况分为：江西和安徽产业结构偏离为负,竞争力偏离份额为负;山西和河南产业结构偏离为正,竞争力偏离份额为负;湖北和湖南产业结构偏离为负,竞争力偏离份额为正等3种类型。3.产业结构变迁对各省经济增长的影响差异较大。     

绿洲不同尺度地下水时空动态变化特征及成因分析

[目的]不合理的开发使用地下水资源会产生一系列的环境生态问题,科学的论证地下水变化规律,为今后有效的开发、管理干旱区地下水资源提供重要保证和必要前提.[方法]以天山北坡奇台绿洲为研究区,从县域和乡级两个不同尺度对其地下水位时空动态变化特征及成因进行分析.[结果]县域范围内地下水位变化受人口因素影响深,乡级尺度受耕地面积因素影响更大.乡级尺度中,西-东方向农业发展历史长的乡镇地下水埋深早期下降快,后期逐渐趋缓.而早期以畜牧业发展为主的地区则反之.南—北方向,地下水埋深平均下降速度依次是中部(0.47 m/a)＞北部(0.31 m/a)＞南部(0.13 m/a).[结论]县域范围、乡级尺度引起地下水埋深变化的因素不同,时空变化特征也不一样.     

于田绿洲土地景观格局动态变化与预测

以多期遥感图像为信息源,用GIS、RS手段和马尔珂夫链模型对新疆于田绿洲土地景观格局的动态变化进行了探讨和预测。研究结果表明:20多年来,研究区以荒漠为基质、以克里雅河为廊道、以农田和草地为主体斑块的宏观分布格局基本未变。总体上,生态保护,封沙育草取得了较大的成绩。草地面积的扩大和荒漠面积的缩小意味着绿洲稳定性增强。水体、湿地始终受到较大程度的人为干扰。人类在生产活动中,不断地以消耗和利用河流水资源得以生存和发展。趋势预测今后农田、水体、湿地、高草和中草持续增加,而低草、盐碱地和荒漠进一步减少。整个区域呈现荒漠、草地和农田三足鼎立之势。     

基于PLSR-BP复合模型的绿洲土壤pH高光谱反演

以土壤pH、野外实测光谱以及多元散射校正(MSC)预处理后的光谱数据为基础,利用数学方法（主成分回归PCA、偏最小二成回归PLSR、BP神经网络模型）分别建立了土壤pH的预测模型。结果表明：土壤实测光谱和经过MSC方法预处理的光谱数据均与pH存在良好的相关性,并呈极显著水平,后者的相关性更高。PCA和PLSR两种土壤pH估测模型均具有良好的预测能力。BP神经网络模型则因输入变量多,预测精度较低。但利用PCA和PLSR模型所获得主成分,作为BP神经网络的输入变量所建立的复合模型,可明显提高模型稳定性和预测能力。     

天山北坡井灌区地下水埋深动态变化的驱动力及预测模型研究

以新疆奇台县地下水监测点的多年水位和相关资料为基础,探讨了地下水水位动态变化的驱动力及其预测模型。结果表明:地下水埋深的年际动态变化与地下水开采量、粮食产量、小麦价格等驱动力均有极其显著的相关关系。相关系数分别为0.9511、0.7519、0.8576。地下水年内埋深变化与农业季节性开采地下水同步,相关性显著。3月地下水位最高,7月份最低。若考虑地下水埋深变化与机井抽水之间的滞后性,其相关系数可达0.8496。人文驱动力对地下水位变化的影响远大于自然驱动力。建立的地下水埋深变化多元回归模型,模拟值精度较高,不仅能较好的反映地下水位的动态变化,也较好地显示了各自然、人文因子与地下水埋深之间的相关关系。