基于高分一号卫星数据的冬小麦叶片SPAD值遥感估算

以陕西省关中地区冬小麦不同生育期冠层高光谱反射率为数据源,模拟国产高分辨率卫星高分一号(GF-1)的光谱反射率,提取18种对叶绿素敏感的宽波段光谱指数,构建了基于遥感光谱指数的冬小麦叶片叶绿素相对含量(SPAD)遥感监测模型,并利用返青期的GF-1卫星数据对研究区的冬小麦叶片SPAD值进行了估算和验证。结果表明:返青期、孕穗期和全生育期SPAD值均与TGI指数相关性最高,相关系数分别为-0.742、-0.740和-0.483。拔节期和灌浆期SPAD值分别与SIPI指数和GNDVI指数相关性最高,相关系数分别为0.788和0.745。GNDVI、GRVI和TGI植被指数在各个生育期都和冬小麦叶片SPAD含量在0.01水平下呈显著相关。基于此3类植被指数构建的冬小麦叶片SPAD值回归模型精度较高,其中基于随机森林回归算法的估算模型效果最优,各类模型均在冬小麦拔节期的预测效果最佳。GF-1号卫星数据结合SPAD-RFR模型对研究区冬小麦叶片SPAD的估算结果最为理想,可用于大面积空间尺度的冬小麦叶片SPAD值遥感监测。     

基于小波纹理和随机森林的猕猴桃果园遥感提取

为快速、准确地从高分影像中获取猕猴桃种植分布信息,提出了一种结合小波变换纹理分析和随机森林分类的QuickBird影像猕猴桃果园自动提取方法。首先,采用coif5小波对QuickBird全色影像进行多尺度小波分解,计算各子频带小波系数的能量特征作为纹理特征;然后,将小波纹理与光谱特征组合构建分类特征;最后,利用随机森林分类实现土地利用分类和猕猴桃果园空间分布提取。结果表明,小波纹理识别猕猴桃果园的效果明显优于光谱特征和其他2种纹理特征;光谱+小波纹理特征的分类精度最高,猕猴桃果园提取精度(Fk)和总体分类精度(OA)分别为95.30%和94.46%,比光谱+灰度共生矩阵纹理分类分别提高6.70%和2.88%,比光谱+分形纹理分类显著提高13.43%和6.98%;随机森林分类结果优于相同特征下的支持向量机、最大似然分类。本文提取的猕猴桃果园面积与目视解译结果的相对误差小于7%。此外,利用本文方法对同期QuickBird影像另一研究区的苹果园分布进行提取,结果表明,该方法对苹果园提取有较好的适用性。     

农作物遥感识别与单产估算研究综述

遥感凭借其快速、宏观、无损及客观等特点,在快速获取与解析作物类型、种植面积、产量等信息方面具有独特优势。遥感提取和解译的作物空间分布图、种植面积、产量信息可以服务于农业资源监管、农业信息普查、农业保险、农业投资、精准农业等方面。本文分别就农作物遥感识别与农作物单产遥感估算的研究现状、面临的问题、潜在研究方向进行了总结概述。首先总结了农作物遥感识别特征与分类模型的研究现状,针对遥感识别特征与作物类型缺乏知识关联的核心问题,提出利用深度学习方法协同学习作物生长过程中的“时-空-谱”特征,并构建面向农作物遥感识别的知识图谱,从而解决当前农作物遥感识别在识别精度和识别效率方面的问题。然后,分别从经验统计模型、遥感光合模型、作物生长模型方面对当前作物单产遥感估算进行分析总结,提出随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率数据的普及和深度学习技术发展,未来应充分利用作物生长模型机理性强、深度学习对复杂问题建模能力强的特点,使用作物生长模型进行点位尺度模拟以驱动深度学习完成复杂场景下的建模学习,最终实现以机理做约束、以深度学习做空间外推的单产估算模式。     

对系统分类有关诊断指标的认识与讨论

在进行陕西土壤系统分类研究的基础上,针对《中国土壤系统分类》在应用过程中出现的问题,对堆垫表层、粘化层、雏形层、砂质沉积物岩性特征、黄土和黄土状沉积物岩性特征的基本含义与划分标准提出修改意见,供《中国土壤系统分类》(修订方案)修改时参考。     

云雾山自然保护区土壤发生特性与系统分类研究

对黄土丘陵区典型草原带宁夏云雾山自然保护区不同演替阶段植被下土壤的发生特性及系统分类进行了研究。结果表明:保护区内土壤保持有完整的发生层次,有明显的A层、过渡层(AB)、淀积层(B)与母质层(C);土壤颜色、结构和养分在剖面层次上明显差异;土壤有机质含量较高,最高可达到31.5g kg-1;土壤碳酸钙有明显的淋溶淀积,在剖面中下部形成淀积层;颗粒组成以0.05-0.01mm粒级的细砂粒为主,其次为<0.002mm的粘粒;土体矿质全量中,S iO2占绝对优势,A l2O3次之,化学元素的含量顺序依次为S i A l>Ca>Fe>K≈Mg>Ti>Mn。土壤发育处于物理风化为主阶段,化学风化较为微弱,矿质元素的移动不明显。供试土壤共分属2个土纲,2个亚纲,3个土类和3个亚类,其中YW-2、4属于钙积暗厚干润均腐土,YW-3、5属于普通简育干润雏形土,YW-6属于钙积暗沃干润雏形土。     

基于TM的陕北农牧交错带土地利用覆盖动态变化遥感监测

以1986、1993及2000年3期Landsat TM遥感影像为基础数据,应用遥感技术与地理信息系统相结合的方法,分析了陕北农牧交错带1986～2000年土地利用的数量变化和空间变化特征.结果显示,该区近15 a来耕地面积减少,城乡用地逐年扩大,林、草地明显增加;但土地荒漠化的趋势还在加剧.     

长期污灌农田土壤Cd赋存形态及其有效性的空间变异研究

以典型污灌区农田土壤为研究对象,分析污灌对农田土壤重金属Cd赋存形态的影响,并揭示其生物有效性空间分布特征。研究结果表明:经长期污灌,研究区土壤Cd主要以可交换离子态和碳酸盐结合态为主,两者占全量比平均为73%;各形态平均含量随污灌时间增长而增加,且其形态分配趋于向活性更强的可交换态、碳酸盐结合态转化;由于污灌历史不同,可交换离子态、碳酸盐结合态及铁锰氧化物结合态呈极显著差异。土壤生物有效态Cd和潜在有效态Cd与不可利用态Cd相比,所受外界影响因素多,具有更弱的空间结构性,其空间分布呈东高西低趋势,因而在未来农业结构调整及制定修复方案时,应予高度重视。     

南疆地区农业资源条件及生产潜力分析

本文针对南疆地区的农业资源条件进行了分析，并对光合生产潜力、光温生产潜力、光温水(气候)生产潜力及灌溉调节下的光温水生产潜力进行了计算．在此基础上，对提高本地区农业资源生产潜力的主要措施进行了讨论。     

水蚀风蚀复合区土地覆被分层分类方法研究——以横山县为例

以位于水蚀风蚀复合区的陕西省横山县为例,通过分析土地覆被类型在TM影像上的光谱特征,选择不同的特征参数,逐层提取有关信息:首先用TM5/TM3提取水体,然后用NDVI分离植被和非植被;在非植被区,用NDBI和NDVI相结合提取城镇用地,再用TM5将沙地和荒草地分离;在植被区,首先根据NDVI分为三大类:草地、旱地和灌木林、水浇地和有林地,然后利用TM4区分旱地和灌木林,用TM5-TM4的差值把水浇地和有林地分离。精度评价结果表明,分类总精度为86.8%,Kappa系数为0.8506,达到分类要求标准。     

陕西省土壤数据库的设计研究

利用GIS图形与属性数据的强大管理分析功能,构造土壤数据库系统E-R模型,确定陕西省土壤空间数据库的主要内容及其与属性数据库的关联方法.在此基础上,建立了功能强大,实用性强,操作简单的土壤数据库系统,并提出了数据库系统需要进一步研究拓展的方向.该方法可为陕西土壤资源开发利用提供参考.