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为探明沈乌灌域节水改造后因渠道衬砌、引排水量减少引起的土壤含盐量时空分布特征及变化规律,采用区域土壤信息定点监测,结合经典统计学、空间插值以及机器学习建模反演等技术手段,利用Landsat 8卫星获取光谱数据,通过对实测土壤含盐量、光谱指数及波段反射率进行处理,运用Adaboost回归、BP神经网络回归、梯度提升树回归、KNN回归、决策树回归、随机森林回归方法构建了沈乌灌域土壤含盐量空间反演模型。采用最优反演模型对沈乌灌域土壤含盐量空间分布特征进行了遥感反演。结果表明： 通过全变量单一回归法筛选出相关系数大于0.55的9个光谱因子,使用SPSS PRO软件构建6种机器学习反演模型,对比6种反演模型精度,验证集决定系数R2由大到小依次为随机森林回归、梯度提升树回归、Adaboost回归、KNN回归、决策树回归、BP神经网络回归。其中随机森林回归模型的拟合精度最佳,训练集与验证集的决定系数R2分别为0.834和0.86,说明随机森林回归模型的反演效果较好。反演结果表明：节水改造后非盐渍土面积增加391.7km2,占灌域总面积的21%,中度盐渍土面积、重度盐渍土面积、盐土面积分别减少95.61、63.37、45.7km2,分别占灌域总面积的5%、3%、2%。综上所述,节水改造工程完成后,沈乌灌域土壤盐渍化程度减轻,作物生长安全区面积增加,但由于渠道衬砌以及引排水量减少,土壤盐分淋洗效果减弱,土壤盐分在灌域内部运移,整体土壤环境得到改善,局部地区出现盐分聚集。 相似文献
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河套灌区典型区周年内耕层土壤盐分时空变异研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2020,(8)
【目的】研究河套灌区典型区耕层土壤盐分在周年内的时空变异规律,分析其盐碱化风险。【方法】利用经典统计分析与地统计分析相结合的方法分析研究区周年内(2018年秋浇前到2019年秋浇前)耕层土壤盐分的空间变异性,利用指示Kriging插值法绘制出土壤盐分的概率分布图,分析其分布规律。【结果】①各时期土壤含盐量0～10 cm10～20 cm20～40 cm;耕地各土层在夏灌期处于积盐状态,荒地在三水前变化很小,之后迅速积盐,耕地和荒地各土层自下而上积盐速度逐渐增大,荒地积盐速度大于耕地。②各时期0～40 cm土壤盐分半方差模型均可以用球状模型拟合,变程在1 104～1 994 m之间,属于中等空间自相关性,秋浇前土壤盐分空间结构性略好于其他时期。③同一年内土壤盐碱化高风险区面积逐渐增大。【结论】各时期土壤盐分呈表聚型,夏灌期均处于积盐状态,盐荒地旱排盐效果显著;研究区一水前到五水前土壤盐分空间结构性变化不大;同年各时期盐碱化分布格局类似,但积盐程度和盐碱化面积都随时间逐渐增加,节水灌溉条件下秋浇压盐更为重要。 相似文献
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在野外试验基础上,利用水盐平衡原理对河套灌盐荒地水盐运移规律进行研究。结果表明,盐荒地作物生育期输入盐分27.929kg/hm2,秋浇期流失盐分26.882kg/hm2,盐分积聚1.047kg/hm2,是输入盐分的3.749%。盐荒地具有一定的积盐能力。研究结果可为灌区节水灌溉的实施和土壤盐渍化的防治提供基础理论依据。 相似文献
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为探究节水改造工程对灌区土壤盐渍化的影响,以河套灌区永济灌域为例,将节水改造工程实施阶段分成4个时期,基于遥感技术对各时期的土地利用类型和不同土层深度的土壤盐分进行解译,从土壤盐分的空间分布状态、土壤盐分指标（总储盐量及单位储盐量）的时间演变等方面分析不同节水改造时期土壤盐渍化的时空演变规律,并从点尺度和区域尺度综合分析土壤盐渍化对地下水的响应,同时结合灌区灌溉、排水等因素分析土壤盐渍化的演变机制。结果表明：随着节水改造工程的实施,土壤盐渍化程度南低北高的空间分布状态逐渐明显,盐渍化等级最高的区域均为盐荒地,2005—2010年土壤盐渍化程度增加,主要表现为春季、秋季0~40cm的重度盐化土（主要盐渍化等级）所占比例相比2000年分别平均增加106.98%~806.38%和44.26%~190.60%,2010—2015年土壤盐渍化程度逐渐减轻,主要盐渍化等级向等级小的方向转移,2015—2021年,土壤盐渍化程度减轻程度较为明显,主要表现为春季0~20cm中度、重度盐化土所占比例之和（主要盐渍化等级）相比2005—2010年平均下降9.15%,春季20~40cm、秋季0~20cm和20~40cm土层轻度、中度盐化土所占比例之和（主要盐渍化等级）分别增加15.02%、-2.62%和6.26%;随着节水改造工程的进行,春、秋两季0~40cm土层储盐量均呈先增后减的趋势,2010年达到最大值,其中0~20cm春、秋两季总储盐量分别为1.489×106t和1.396×106t,至2021年,春、秋两季平均总储盐量仍大于2000年;不同时期土壤含盐量与地下水埋深满足对数关系,春季、秋季土壤含盐量与地下水埋深的决定系数R2分别为0.744和0.672,春、秋两季轻度盐化土、中度盐化土、重度盐化土和盐土的地下水埋深平均值分别为2.351、2.144、1.953、1.752m,秋季地下水埋深平均值相比春季分别降低7.85%、8.27%、12.16%和9.88%。 相似文献
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不同时期农田土壤水分和盐分的空间变异性分析 总被引：12，自引：5，他引：7
以河套灌区一农田(500m×1100m=55hm2)上55个采样点的水分和盐分作为研究对象,从统计特征值、半方差函数和克立格法绘制的分布图几个方面对比分析了2个时期(即秋浇前和夏灌前)土壤水分和盐分的空间变异性。结果表明夏灌前土壤水分属弱变异性,秋浇前属中等(偏弱)变异性,土壤盐分均属中等变异性;2个时期的水分和盐分都具有空间自相关性,且秋浇前土壤水分和盐分相关性较强,夏灌前二者具有中等强度的空间自相关性,秋浇前土壤水分和盐分的变程(或最大自相关距离)都大于夏灌前。用普通克立格估值绘制的分布图表明土壤水分或盐分在2个时期的分布差别较大,说明秋浇储水、季节性土壤冻融及春季消融时的蒸发对播种前土壤水分和盐分的空间变异性的影响强烈。在北方季节性冻融地区,了解这2个时期土壤水分和盐分的空间分布,对节水灌溉、土壤改良和农田或区域水资源管理等具有指导意义。 相似文献
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《中国农村水利水电》2020,(8)
为了研究渭-库绿洲土壤盐渍化空间分布特征,根据野外调查取样土壤数据,应用地统计分析方法中的普通克里格插值完成半变异函数计算以及理论模型的拟合,分析研究区土壤盐分空间分布特征。以土壤中的SO_4~(2-)、Cl~-、HCO~-_3、CO_3~(2-)、Mg~(2+)、Na~+、Ca~(2+)、K~+等盐分离子作为解释变量,以土壤含盐量,电导率,纳吸收比,pH等作为响应变量,对土壤土层进行冗余分析(Redundancy Analysis,RDA),解析解释变量和响应变量的对应关系。最后利用Moran散点图和LISA集聚图,来探索研究区土壤含盐量空间自相关性特征。研究结果表明:研究区随土壤深度的增加,含盐量逐渐减少,呈重盐渍化到非盐渍化趋势;土壤含盐量东部高于西部,各土层盐分分布呈现出一定的区域差异性;Na~++K~+是阳离子中主控离子、SO_4~(2-)-Cl~-是阴离子中主控离子;土壤含盐量较高的区域和土壤含盐量较低的区域呈现出两极集聚。 相似文献
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内蒙古河套灌区秋浇荒地水盐运移规律的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在野外试验资料的基础上,对河套灌区荒地秋浇灌水的盐分和水分运移进行了分析。利用水盐运移平衡机理,对荒地1m深土层浸入及流失的水分及盐分进行控制。研究显示秋浇63.0%的补给水分用来淋洗盐分,荒地中1m深土壤含盐量减少了256.8g/m^2,秋浇淋洗盐分,为次年储存盐分腾出＂盐库＂。秋浇期间的水盐运移的研究,对秋浇灌溉节水具有重要意义。 相似文献
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典型潮土区土壤耕层盐分含量的趋势效应研究 总被引：10，自引：3，他引：10
通过分析典型潮土区山东省禹城市100个土壤采样点2003年耕层土壤的盐分含量,研究得出了潮土区土壤耕层盐分含量的空间分布图,在地统计学和地理信息系统的支持下,分析了区域尺度土壤耕层含盐量的趋势效应,探讨了研究区土壤盐分含量的空间变异性特征。在对比分析研究区2003年和1980年第二次土壤普查土壤耕层盐分含量的空间变异性基础上,基于研究区近50年的气温和降水资料,分析了研究区盐分含量变化的原因,并总结了引起研究区土壤盐碱化的人为原因。 相似文献
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暗管排水控盐对盐渍化灌区土壤盐分淋洗有效性评价 总被引：3，自引：0，他引：3
《灌溉排水学报》2020,(8)
【目的】解决盐渍化灌区土壤盐渍化较严重问题,明确暗管排水控盐对土壤盐分淋洗效果的影响。【方法】以灌区下游乌拉特灌域为研究区,通过野外实测和室内试验分析结合,采用经典统计学与地质统计原理,分析收获后、春灌前后暗管排水土壤盐分统计特征和空间异质性,及其土壤盐分和盐分离子脱盐效率和暗管排水对地下水埋深的影响。【结果】暗管排水0～20、20～40、40～100 cm土壤平均脱盐率分别为61.14%、52.78%、40.37%,随着土壤深度的增加,脱盐率减小。春灌后土壤盐分变异系数降低、空间自相关性增强,说明春灌后土壤盐分空间异质性均有所下降。土壤中除CO_3~(2-)表现为上升趋势外,其余各离子均表现为下降趋势,且HCO_3~-脱盐率最小,几乎不变,土壤各盐分离子脱盐率大小表现为:Cl~-K~++Na~+SO_4~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)HCO_3~-。暗管排水地下水埋深在灌后7 d开始下降,且下降速率较快,排水明沟深1.5 m,对地下水埋深的控制效果较好。【结论】利用暗管排水均能降低土壤含盐量,弱化土壤含盐量的空间异质性,土壤盐分由"高盐异质性"向"低盐均质性"转变,有效降低土壤盐分离子量,避免盐渍化过程中离子平衡失调,防止盐类向单一化方向发展。利用暗管排水技术降低河套灌区土壤盐分,控制地下水埋深,保证作物正常生长,防止土壤次生盐渍化具有重要意义;暗管排水技术可在河套灌区农业生产中推广应用。 相似文献
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降水量的空间变异性和空间插值方法的比较研究 总被引：27，自引：3，他引：27
为了比较降水量空间变异性研究的各种空间插值方法的优劣，选择无定河流域，运用逆距离加权法、趋势面拟合法、样条插值法、普通Kriging法和泛Kriging法等空间插值方法对流域的降水量进行了插值及空间场的变异分析。就普通Kriging法而言，结果显示降水量半变异函数符合一般的球状模型。把各种插值的连续空间分布与实际观察数据进行比较，结果表明：几种插值方法并无显著差异，但其中以普通Kriging法和逆距离加权法整体效果最好，尤以普通Kriging法环形模型最佳。最后分别运用上述插值方法对流域的降水量进行了空间插值并成图。 相似文献
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华北地区光肩星天牛空间分异性及驱动因素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
光肩星天牛作为林木的主要害虫,在我国分布极为广泛,且分布区呈不断扩大的趋势。在地理空间尺度上,研究虫灾的空间相关性,并分析影响其分布的因素对于防控光肩星天牛灾害有重要意义。以2008年我国华北地区光肩星天牛虫灾发生情况为研究对象,收集气象因子、社会经济因子以及植被因子,借助于地理探测器分析环境因素对光肩星天牛灾害发生的影响。结果表明,光肩星天牛受害严重的地区集中在山西省北部,河南省、山东省及河北省南部地区发病率较低。影响光肩星天牛发病率空间分布的主要气象因素为降水和气温,主要社会经济因素为人口数和地区GDP。气温和第一、二产业值的作用力较其他因子有显著差异。经济发展水平高对当地病虫害防治有明显的积极作用。交互作用探测显示,任何两种变量结合作用都能更有效地解释光肩星天牛灾害的空间分异性。降雨量和防治率交互作用后对发病率的解释力提升最为显著。 相似文献
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基于GIS空间分析的撂荒地空间分布特征研究-以重庆市璧山县大路镇为例 总被引：2，自引：0，他引：2
应用GIS空间分析方法研究撂荒地微观空间分布特征,为解决撂荒地提出了有操作性的对策;同时,采用GIS空间分析法和文献资料法对撂荒地空间分布特征进行了研究。研究结果:一是撂荒地主要分布在远离场镇、交通条件差、灌溉设施缺乏、坡度较大、土地肥力低的地方;二是水田撂荒少,旱地撂荒多,道路交通两侧表现得最为明显;三是撂荒地分布和坡向无显著相关性。研究结论:一是加大基础设施建设,改善生产条件;二是大力调整农业产业结构,做到地尽其用;三是创新土地流转方式,推动适度规模经营;四是改革农地产权,建立退出机制。 相似文献
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北京山区油松天然林的空间结构分析 总被引：8，自引：0，他引：8
在北京市松山自然保护区设立面积为0.8 hm2的样地,对胸径大于5 cm以上的林木进行每木定位调查,利用角尺度、大小比数和混交度3个林分空间结构参数,分析了油松天然林的空间结构特征。结果表明:①油松天然林物种多样性丰富,乔木层共出现17个种群,油松种群优势度明显,为该群落乔木层的优势种,也是建群种;②用林分平均混交度和混交度分布分析了树种空间配置情况,油松林主要以零度混交和弱度混交为主,林分混交程度较低;③林木大小比数分析表明,油松种群在空间结构单元中,林木大小比数的分布较均匀,伴生树种分化程度差异较大,核桃楸种群、辽东栎种群和大果榆种群的优势木、亚优势木较多;④用平均角尺度和角尺度分布分析了林木水平分布格局,表明该林分整体上的林木水平分布格局为随机分布。 相似文献
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从县域空间尺度出发,利用空间分析方法和地理加权回归模型,研究了2003-2012年新疆县域农机总动力空间聚集特征及其影响因素的空间异质性。结果表明:新疆县域农机总动力存在明显的空间异质性和空间聚集分布模式,空间分布表现出在经向上北疆大、南疆小,纬向上西部大、东部小;总体由天山南北两侧向外递减的趋势,中部为高高聚集区,南部为低低聚集区。近10年来,新疆县域农机总动力存在一定的空间正相关特性,且空间相关性随着时间整体呈现下降趋势。新疆县域农机总动力的影响因素存在明显的空间异质性。新疆西北部区域农机总动力对耕地经营规模比较敏感,西南部区域对政府财政投入比较敏感,而中南部区域对农民收入比较敏感。在不同区域第一产业人数对农机总动力的作用表现出正反两种相关关系,并且负相关关系有南移的趋势。根据农机总动力影响因素的空间分异特征,可以更好地解释分析农业机械总动力的发展变化规律,推动农业机械化事业更加科学、快速发展。 相似文献
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文章针对当前地理空间数据整合与持续高效更新所存在的问题,在地理空间数据更新中引入了“数据同化”这一思想和概念,对持续高效更新存在的问题及“地理空间数据同化”的涵义和关键技术进行了论述. 相似文献
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土壤养分空间变异性是指导土壤养分管理、科学施肥的重要依据,已经引起了广泛的关注.为此,从研究尺度、插值方法、采样方式和采样密度3个研究方向对土壤养分空间变异性研究进展进行了概括和总结.同时,指出探索适合不同尺度的插值方法、采样方式和采样密度仍是今后进一步研究的方向,而综合利用多种技术手段建立土壤养分的时空过程模型,将可能更有助于土壤养分变异性特征的表达. 相似文献
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京津冀城市群生态空间格局变化与地表温度关系研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为探究京津冀城市群树木覆盖率(TC)、短植被覆盖率(SV)与裸地覆比率(BG)变化趋势及生态空间格局对地表温度的影响,基于京津冀城市群的MODIS遥感数据,运用景观生态学理论并结合空间计量经济学相关原理研究了京津冀生态空间与地表温度的格局特征,运用Pearson相关性探究了两者的相关性,分别运用空间双变量自相关与空间自回归模型探究了两者的空间相关性。结果表明:京津冀地区中部、东北部以及西南边界地区的树木覆盖率呈现增长趋势,东北、西南边界和东部沿海地区的短植被覆盖率呈上升趋势,承德市西北部和南部、保定市、石家庄市、邢台市和邯郸市的部分区域具有土地裸露风险。提取了京津冀城市群的绿色空间和蓝色空间,各样区内蓝绿空间与地表温度的空间分布具有显著的空间自相关性。样区5、7位于河北省北部,林地景观比例较高,相关性以及双变量空间自相关性高于其他样区,这与景观优势度、斑块破碎度有关。样区1、4生态空间比例较低,对地表温度影响有限。景观类型比例对地表温度影响较大,样区7的生态空间比例较高,并且生态空间斑块集中连片,对地表温度影响明显。样区1~7的空间滞后模型与空间误差模型拟合效果远优于OLS模型。各个样区空间误差模型的R^2大于空间滞后模型,空间误差模型解释变量的能力更强。各个样区空间误差模型的LIK值较大,AIC、SC以及模型残差的Moran’s I值较小,空间误差模型的拟合效果优于空间滞后模型。 相似文献
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灌溉水利用效率的空间分布特征及等值线图研究 总被引：4，自引：3，他引：1
基于全国各行政区的现状灌溉水利用效率数据,采用地质统计学及空间自相关分析方法对灌溉水利用效率的空间分布特性进行分析。结果表明:空间自相关法得到现状灌溉水利用效率在1500 km范围内各方向上存在着较明显的自相关关系,总体上没有较显著的方向性,但在ES-WN方向上的自相关性起主要作用。灌溉水利用效率各向同性条件下变异函数可用指数模型描述,在1900 km空间范围内存在着显著的相关性,除ES-WN方向外,并未体现明显的各向异性,与空间自相关分析结论基本一致。理论变异参数的分析结果表明,灌溉水利用效率的空间变异主要是结构性因素起决定作用,结构性变异达到91%左右。对比灌溉水利用效率及代表影响指标的空间分布格局可知,ET0均值、年均降水量对于灌溉水利用效率的影响是间接的,灌溉水利用效率与节水灌溉工程面积比存在显著正相关关系。 相似文献