林业资源遥感信息的尺度问题研究

从遥感数据中获取地面目标分布的专题信息(如林地覆被/森林类型等),是林业资源数据的主要获取手段之一.在对林业资源遥感数据获知的过程中,林业遥感数据的尺度问题是研究的一个重要内容.忽视林业资源遥感的尺度效应,使得对林业资源观测难以获得精确的数据.林业资源遥感数据在时间上、空间上以及应用上都有尺度问题.本文从尺度的定义、林业遥感尺度问题以及尺度转换方法等方面来研究林业资源遥感信息的尺度问题.     

基于多尺度分割和缨帽变换的高原山区森林覆盖变化检测

【目的】基于影像多尺度分割和缨帽变换,构建适用于高原复杂山区森林覆盖变化的检测方法。【方法】应用Landsat5 TM和Landsat 8 OLI多光谱影像,以滇中东高原过渡山区地带为研究区,基于多尺度分割,利用缨帽变换(TCT)和主成分分析(PCA),重构面向对象多特征变化矢量,确定最优阈值,提取森林覆盖变化信息,并验证结果精度。【结果】(1)文中构建方法(PMKT-D)的试验结果总体精度为92.32%,Kappa系数为0.843 7,结果精度显著优于对照方法;(2)2010-2020年间滇中东高原过渡山区森林覆盖变化面积356.88 km²,占影像总面积的1.06%,森林覆盖变化显著。【结论】基于多尺度分割,结合TCT和PCA能够有效消弱高原山区复杂地形和物候影响,发挥面向对象多特征变化矢量优势,增强森林覆盖变化光谱特征,显著提高变化检测精度。     

种子微创取样关键技术与装备研究进展

种子微创取样装备是面向生物育种技术中的种子切片取样环节,基于机电控制、机器视觉等技术,实现种子基因样本的全流程、自动化操作的智能化工具,其推广和应用可有效提升种质资源培育的效率和质量,助力种业振兴。本文首先介绍了种子切片检测的历史背景和装备研究现状,随后将种子微创取样关键技术系统地划分为种子分离、位姿调整、夹持输送、取样和样品收集与清洁技术,并对其研究现状和发展动态进行了阐述和剖析。在此基础上,结合种子切片装备发展要求和应用场景,归纳了种子切片取样装备面临的切割理论不足、多尺度通用性差、系统集成度有待提高等问题,提出了未来发展方向为: 加强种子切片装备基础理论研究;多尺度通用化种子切片平台开发;发展全生产环节智慧取样检测系统。     

秸秆覆盖条件下小尺度土壤全氮的空间变异性

秸秆覆盖保墒技术是实现节水灌溉的一项重要举措。为此,基于秸秆覆盖条件下黑土区小尺度农田土壤全氮数据,利用传统统计学和地统计学方法研究秸秆覆盖条件下小尺度农田土壤全氮的空间变异性。结果表明:研究区土壤全氮的半方差函数拟合模型为Linear to sill模型,土壤全氮具有强烈空间相关性,空间相关性范围为15.90m。虽然研究区面积较小,但研究区土壤全氮的空间分布中仍存在个别高值区和个别低值区,仍有必要进行土壤全氮的分区管理;在90%和95%置信水平下,实际取样数目都介于精度系数为2%和3%时的合理取样数目之间。     

多尺度空间信息服务技术及其农业应用

从省市县三级空间尺度和应用特征的区域信息服务出发,研究基于网络的多源多尺度农业空间信息共享与服务技术.集成应用空间信息技术与Web服务技术,开展多源多尺度的农业空间信息资源的数据整合、统一业务模型构造、信息交换与共享、元数据目录服务等关键技术研究,建成多尺度的基础信息数据库群,开发实现了省级区域多源多尺度应用的空间信息服务平台.有效整合多源多尺度的农业信息资源,促进了区域空间信息应用与服务.     

区域尺度侵蚀产沙估算方法研究

 区域土壤侵蚀模型是大区域土壤侵蚀普查和水土保持宏观决策的支持工具,土壤侵蚀模型的研发是土壤侵蚀学科的前沿领域。基于DEM将区域划分为规则网格,设计产流、产沙过程的单元模型,包括植被截留、入渗、填洼、流速、携沙能力、径流剥蚀量、泥沙沉积等算法。将月降水当作1次降雨事件,并划分若干时段进行迭代计算,利用GIS空间分析功能完成水沙汇集运算,并在ArcGIS支持下进行计算机程序设计,有效地完成了区域侵蚀产沙量的计算。将模型应用于延河流域得到:1995年7月份平均径流深为35.6mm,径流系数为0.237,流域出口径流量为2.72亿m3,流域出口输沙量为0.38亿t,流域平均侵蚀模数为4575t/(km2.月);输出图形空间格局和结构符合实际情况,初步模拟结果令人较满意。     

美洲耕地利用格局及其时空变化特征

【目的】耕地时空格局变化特征分析是地表覆盖研究的热点问题之一。美洲作为全球重要的粮食生产区,其耕地数量和分布具有全球性战略地位,科学分析美洲耕地时空格局变化特征、过程和规律为耕地可持续发展提供科学参考。【方法】基于GlobeLand30数据集,运用数理统计和GIS空间分析等方法,系统分析了2000-2010年美洲耕地面积数量变化、空间分布及类型转化特征,并重点分析了亚马逊地区耕地格局变化状况。【结果】2010年美洲耕地总面积为52 875.05×10⁴ hm²;2000-2010年的10年间,美洲耕地总面积总体增加,面积增加约2 128.14×10⁴ hm²,增幅约4.19%。耕地面积增加最大国家为巴西,幅度达到9.51%,位居美洲国家之首,其次为阿根廷;减少最大国家为厄瓜多尔,面积减少101.14×10⁴ hm²。10年间美洲耕地复种指数增加2.42%,变化最为显著国家为巴拉圭、波多黎各。从耕地变化类型看,美洲新增耕地主要来源于林地、草地,而耕地减少主要是由于人造地表的侵占。美国耕地总量最多,但10年间耕地增长率较低,仅为0.08%,绝大部分损失的耕地转为人造地表,由于收获面积的减少导致复种指数减少了0.89%;巴西耕地总量仅次于美国,耕地大幅度增加主要来源于林地和草地,同时复种指数有较大程度提高。亚马逊地区作为美洲重要的生态和农业区域,10年间耕地增长8.41%,耕地增长伴随着森林、草地被大量破坏,尤其在巴西西南和厄瓜多尔表现最为剧烈。【结论】2000-2010年美洲耕地整体上呈现增加态势,国家间耕地利用格局变化差异明显;耕地主要来源于林地、草地和灌木,增长集中在巴西和阿根廷,耕地主要转出为人造地表,集中在美国。作为美洲重要的粮食生产区,亚马逊地区耕地面积和耕地复种指数都提高,两者同步增加一定程度上提高区域或全球粮食产量,但其带来的生态环境效益需要深入关注。     

大输液无菌检查法取样量与结果判定的探讨

中国药典2000年版规定：无菌检查法应用于无菌或灭菌制品、辅料、缝线、无菌器具及其应作无菌检查的品种。按无菌检查结果为无菌时，由于它即受抽验样本数量的限制，更受生产和灭菌工艺的限制，所以在一定意义上讲，它表示的是最终灭菌品种达到了10^-6微生物存活概率的相对意义。     

基于“过程-功能-质量-特性-指标”的耕地质量评价指标体系研究

耕地质量评价是国家进行耕地资源管理的重要手段,是进行高标准农田建设,保护十八亿亩耕地红线的重要依据。我国在耕地质量评价指标体系建设方面,虽有众多研究,但并未根据耕地功能构建一套比较完整的田块尺度的耕地质量评价指标体系。本文运用系统学理论,基于田块尺度的"过程-功能-质量-特性-指标"的耕地质量评价分析框架,根据耕地质量指标体系建立的原则,采取特尔菲法和频度分析法,参考国内外耕地质量评价指标体系研究成果,构建了一套田块尺度的耕地质量评价指标体系,为田块尺度的耕地质量评价提供支撑和理论参考。     

美洲黑杨表型核心种质库构建

目的 分析美洲黑杨不同类群的表型和生理特点,对比不同取样策略构建的表型核心种质库的有效性和代表性,科学有效地保存和管理种质资源的表型多样性,为美洲黑杨种质资源的深入挖掘和利用提供科学依据,同时为其他物种表型核心种质库的构建提供参考。 方法 基于前期表型生理性状群体结构的分析结果对美洲黑杨种质资源进行分组,通过多重比较分析不同类群的21个表型和生理性状的特点。计算无性系间的欧氏距离,利用组间联接法对每个类群的个体进行聚类,分别采用随机取样、偏离度取样、位点优先取样和性状频率取样策略对无性系进行筛选,构建表型核心种质库,对比分析选择最佳的取样策略。在表型核心种质库的基础上通过添加种质使表型保留比例（RPR）达到100.00%构建表型优化核心种质库,通过比较核心种质库与原始种质库的均值、方差、极差、变异系数和RPR对其代表性和有效性进行评价。 结果 美洲黑杨Was种源个体的高生长量、叶片数和叶片养分含量较高;Iow和Que种源无性系的根系生长发达;Mis、Lou和Ten种源无性系的茎生长量、叶片形态和单叶生长量突出。通过性状频率取样策略构建的表型核心种质库用最少的种质代表了原始种质库的多样性信息,核心种质库的有效性优于随机取样、偏离度取样和位点优先取样策略构建的种质库,最终构建了包括27个种质的表型核心种质库,取样比例为10.47%,均值差异百分率（MD）、方差差异百分率（VD）,极差符合率（CR）、变异系数变化率（VR）和RPR分别为0.00%、80.95%、100.00%、148.94%和90.85%。在核心种质库的基础上添加5个补充种质构建表型优化核心种质库,使RPR达到100.00%,其MD、VD、CR和VR分别为0.00%、71.43%、100.00%和142.19%。通过PCoA分析表明：表型核心种质库和优化核心种质库均具有良好的代表性。 结论 不同类群的美洲黑杨种质资源的根、茎、叶生长性状存在明显差异。通过性状频率取样策略构建的美洲黑杨表型核心种质库和优化核心种质库可以在保留原始种质多样性的基础上,较大限度的降低种质库的规模和冗余度,提高种质库表型变异水平,为有效保存、管理和利用美洲黑杨种质资源提供科学依据。