轮台白杏叶片光谱特征及对施肥的响应

[目的]通过分析叶片光谱反射率对施肥的响应,探索采用叶片光谱特征诊断轮台白杏树体营养状况的可能性,为其快速营养诊断体系的建立提供技术途经.[方法]基于“3414”肥料效应田间试验,利用Unispec - SC光谱仪测定轮台白杏在不同施肥条件下的叶片光谱反射率.[结果]轮台白杏叶片光谱反射率变异依赖于波长,变异最小的波段位于可见光范围,其波动最大处在近红外区域,并在310、550、750和1 100nm处形成4个峰值.在N、P、K不同施肥条件下,轮台白杏叶片光谱指数ND705存在显著差异.[结论]存在利用叶片反射光谱特征诊断轮台白杏树体营养状况的可能性,可尝试进一步深入研究.     

基于高光谱的核桃叶片铁元素含量反演模型研究

【目的】铁元素是评价植物长势的重要指标,监测营养状况是果树栽培管理过程中的主要指标之一。分析核桃叶片Fe素含量与叶片光谱之间的关系,监测核桃活体叶片Fe素含量,为核桃叶片Fe含量快速诊断提供理论依据和技术支撑。【方法】对阿克苏红旗坡地区8个核桃生产园进行随机采样,测定其叶片光谱反射率及Fe素含量,对经过数据变换后的光谱采用逐步线性回归和主成分回归两种方法构建Fe素含量估测模型。用随机分组法选取检验样本并进行精度评价。【结果】经过数据转换的光谱与Fe素含量的相关性明显高于原始光谱,其中以对数二阶光谱725~730 nm、1 140、1 141、1 443、1 444和1 445 nm作为敏感波段构建的主成分回归模型精度最佳,构建模型为y=558.648+113.024 PC₁³-31.514 PC₁²+71.519 PC₁,R²为0.870,RMSE为0.304,RPO为2.39。【结论】光谱技术在开展阿克苏红旗坡地区核桃叶片Fe素含量估算方面具有一定的应用潜力。     

基于TM数据的阿克苏市生态环境质量指数RSEI动态变化分析

【目的】区域的生态环境质量问题是当今人们所共同面对的、需要优先研究并且重大解决的问题。现如今计算机领域技术不断发展,"3S"技术的快速提升,为生态环境质量评价体系提供了新的机会。【方法】本研究以阿克苏市1992、2000和2016年3个时期的Landsat系列遥感影像为基础数据源,利用ENVI 5.1、Arcgis 10.0等软件进行数据的后期处理,综合计算了阿克苏市的遥感生态指数(RSEI)。【结果】在大区域尺度上:1992-2000年间研究区生态环境质量略微下降,随后在2000-2016年间生态环境质量有所好转;在小区域尺度上:依干其乡、拜什吐格曼乡、市直属(荒漠、沙漠区域)的环境明显向好的方向发展。【结论】1992-2000年间阿克苏地区总体生态环境质量略微有所下降,下降幅度为-0.08,之后在2000-2016年间阿克苏地区的生态环境质量有所上升,上升幅度为+0.11。总体而言,自上世纪九十年代以来,阿克苏市生态环境质量总体向好的方向发展。     

基于无人机影像的天山云杉林更新类别划分及提取

森林伐后更新对森林资源的有效利用密不可分，对森林的经营管理和动态监测具有重要意义。为了对不同皆伐迹地林分进行主要特征选取并实现高精度提取，本研究通过分析天山云杉皆伐迹地更新群落特征，并利用R软件进行聚类分析，将其划分为4个类别(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，其林分平均年龄为33、28、25 a和20 a；平均胸径分别为25.62、17.95、13.03 cm和10.05 cm；平均树高为12.25、10.02、8.92 m和7.53 m。基于eCognition Developer 9.0软件，对研究区进行多层次、多尺度分割，以无人机影像的纹理、光谱等特征为辅助信息进行SEaTH算法结合面向对象分类。结果表明，研究区皆伐迹地林分生长状况主要为类别Ⅰ状态，类别Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分布面积相对较少。SEaTH算法结合隶属度分类方法，不仅准确地识别出皆伐迹地空间分布情况，还精确地提取出不同类别的天山云杉林，总体精度达到80.22%，Kappa系数为0.73，平均面积吻合度为81.34%。该方法取得了较好的分类效果，可精确地对伐后更新林分进行分级提取，为森林经营管理提供一定的参考依据。     

基于WorldView-2影像和随机森林算法的天山云杉蓄积量反演

【目的】研究林地遥感因子与蓄积量的关系来反演天山云杉林分蓄积量,为新疆天然林保护工程实施后天山云杉生态恢复与科学管理提供参考依据。【方法】以新疆天山西部巩留县恰国家西森林公园的天山云杉（Picea schrenkiana var.tianshanica）为研究对象,以样地内每木检尺为依据,基于WorldView-2影像,使用eCognition Developer 提取样地的光谱信息、纹理因子与植被指数三种遥感因子,通过随机森林算法建立模型反演天山云杉林分蓄积量。【结果】提取的24种遥感因子,筛选出对蓄积量影响最大的5种特征变量,分别为NDVI1、NDVI2、RVI2、均一性（Homogeneity）与相关性（Correlation）,建立随机森林回归模型,解释度高达81.27%,决定系数R²=0.8648（P<0.05）,估测样地蓄积量精度为86.38%。【结论】建立的随机森林回归模型可以有效地反演天山云杉林林分蓄积量。     

利用柽柳年轮资料重建塔里木河下游英苏1958—2006年3月至6月份浅层地下水埋深

在建立1958—2008年塔里木河下游英苏地区刚毛柽柳（Tamarix hispida Willd．）年表的基础上,将STD和RES年表的年轮宽度指数与英苏监测断面的浅层地下水埋深进行相关分析,表明年轮宽度指数与3月至6月份浅层地下水埋深负相关最显著,相关系数为-0．917（P〈0．01）;利用逐步回归分析,重建了塔里木河下游英苏1958—2006年3月至6月份浅层地下水埋深,并用逐一剔除检验法进行了方程稳定性检验,统计检验参数表明估计序列与实测序列较为相近,交叉检验单相关系数达0．945（P〈0．01）,残差缩减值RE为0．393,乘积平均值丁为5．258,符号检验超过95％的置信度,说明重建方程稳定可信;对重建序列趋势分析表明,1958—2000年,英苏浅层地下水埋深序列呈波段增加的趋势,在2000年生态输水后有明显变浅趋势,且浅层地下水埋深最浅时期为20世纪50年代,埋深最深时期出现在20世纪90年代;滑动t检验分析表明,3月至6月份英苏浅层地下水埋深在1963年和1973年前后发生了由浅变深的突变,而2001年则是区域浅层地下水埋深由深变浅的起始点。     

盛花期喷施肥料对轮台白杏坐果率的影响

[目的]检验盛花期喷施硼酸、尿素、白糖复合肥料对盛果期轮台白杏坐果率的影响,为轮台白杏根外肥料的科学有效施用提供解决方案.[方法]采取“3414”肥料效应田间试验和逐步回归分析.[结果]轮台白杏坐果率的常用对数与硼酸、尿素的喷施浓度及二者的交互作用存在显著的线性相关关系,且与硼酸、尿素的喷施浓度成显著正相关,与二者的交互作用成显著负相关.白糖喷施浓度与轮台白杏坐果率常用对数的相关性不显著.轮台白杏盛花期硼酸的最适喷施浓度为4.826 1 g/L,尿素的最适喷施浓度为5.565 2 g/L,理论坐果率期望值可达到8.03;.[结论]盛花期喷施硼酸和尿素的复合肥料,可显著提高盛果期轮台白杏坐果率.     

基于TM数据的阿克苏市生态环境质量指数RSEI分级研究

借助遥感技术手段构建了阿克苏市生态环境质量指数RSEI,并对其生态环境质量特征进行评价。结果表明,阿克苏市干度和热度值较高而绿度和湿度值较低的区域占主导地位,主要分布在北部、南部大面积荒漠和沙漠地带,反之,干度和热度值较低而绿度和湿度值较高的区域所占比例较小,主要分布在绿洲和少量荒漠、沙漠植被分布区;2016年阿克苏市遥感生态环境质量指数RSEI处于2级(0.2～0.4,"较差")的区域所占比例最高,为50.43%,其次是3级(0.4～0.6,"一般"),为41.29%。因此,阿克苏区域生态环境质量形势依然比较严峻,还需加大区域生态环境建设和保护工作的力度。     

基于WorldView-3遥感影像与机载LiDAR的单木树高提取

基于WorldView-3影像与机载LiDAR数据,结合地面每木定位调查,采用冠层高度模型法提取天山云杉单木树高,比较分析不同数据源提取单木树高的精度,为山地天然林单木高度提取提供方法依据。以新疆农业大学实习林场天山云杉为研究对象,实测单木树高,并用RTK每木定位。以WorldView-3遥感影像、LiDAR点云为数据源,分别通过立体像对与布料模拟滤波分类的方法提取LiDAR与WorldView-3两种数字表面模型(DSM),以LiDAR点云生成的数字高程模型(DEM)为基础,解算两种数据的冠层高度模型(CHM)获取单木高度。基于LiDAR与WorldView-3数据的天山云杉单木识别率较高,平均识别率为96.3%和93.7%,平均漏检率为3.7%和6.3%;利用LiDAR提取树高的精度较高,平均精度为90.50%,而采用WorldView-3提取树高的精度略低于前者,平均精度为83.28%。通过对机载激光雷达点云数据进行布料模拟滤波分类,能够获得高精度的DEM数据,通过二者叠加运算是一种提取单木树高可行的方法;基于WorldView-3影像进行立体像对可以获得精度较高的DSM,在拥有...     

基于高光谱的阿克苏市枣叶面积指数估算模型

[目的]通过将原始光谱数据经过不同的数据变换方式,分析其与枣冠层LAI的相关关系,建立基于高光谱的阿克苏市枣冠层LAI的估测模型,为快速、精确、无损伤、大范围的适时、动态监测植被LAI提供有效途径.[方法]基于原始光谱数据的不同数据变换方式,采用相关性分析和逐步回归分析方法.[结果]不同数据变换后的冠层光谱反射率与枣LAI具有较好的相关性,微分变换后的相关性较原始相关性有所提升.所建模型经过精度评价发现,原始光谱数据经倒数一阶微分变换后估测模型拟合度和预测精度都最高,一阶微分、对数一阶微分、归一化一阶微分次之.[结论]不同数据变换方式后的光谱数据与塔里木盆地枣LAI有显著的相关性,可以用微分、对数微分、归一化微分、倒数微分变换后的数据建立较理想的塔里木盆地枣LAI的估测模型.