共查询到20条相似文献，搜索用时 593 毫秒
1.
基于多光谱影像反演土壤盐分的建模方法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤盐分的定量遥感反演,为快速、准确、全面地监测盐渍化状况提供了可能。本文以黄河三角洲地区垦利县为例,实地调查采集土壤样本,并获取同时相Landsat 8影像,建立土壤盐分遥感反演的BP神经网络、偏最小二乘回归、主成分分析、多元线性回归多种模型,进而进行精度对比分析,评价、优选最佳建模方法,最后,基于最佳模型进行研究区土壤盐分的空间分布反演分析。结果显示:遥感影像的反射率与土壤盐分含量并不是单纯的线性关系,构建的盐分估测模型BP神经网络预测决定系数为0.8467,均方根误差为0.071,明显高于传统线性统计模型,能较好地模拟土壤盐分与光谱数据的关系。该研究既能为盐渍土的治理、利用提供数据支持,又能推动盐渍化区域遥感研究的定量发展。 相似文献
2.
3.
河套灌区土壤盐渍化微波雷达反演 总被引：11，自引：5，他引：6
目前中国西北干旱、半干旱地区的土壤盐渍化情况日益趋于严重,动态、快速而精确地监测与评价土壤盐渍化显得尤为重要。微波遥感所具有的优点使其成为探测土壤盐分分布的新兴而有潜力的方法。快速获取大范围地表土壤盐渍化的空间分布是一个迫切急需解决的科学难题。该文目的是试验与评价 C 波段 RADARSAT-2 SAR（synthetic aperture radar）数据反演土壤盐渍化的性能。以受盐渍化影响较严重的内蒙古河套灌区解放闸灌域为试验区,基于 SAR 后向散射系数和土壤盐分实测值,利用多元线性回归（multiple linear regress,MLR）、地理加权回归（geographically weighted regression,GWR）和 BP 人工神经网络（back propagation artificial neural networks,BP ANN）方法建立土壤含盐量的定量反演模型,重点构建了8∶140∶1结构的3层 BP ANN 模型,经模型验证发现 MLR、GWR 模型均偏向于弱相关,其标准误差 SE 分别为0.55、0.47 mg/g,而 ANN（BP）模型的内部、外部检验标准误差 SE 分别为0.24、0.33 mg/g,优于前2种模型,其反演的盐渍化面积占比65.4%,与地面验证结果基本一致。该文建立的考虑土壤水分影响、组合雷达后向散射系数反演土壤盐分的人工智能模型,无需复杂的介电常数模型,能够在一定程度上满足土壤盐渍化监测的需要,可促进微波遥感在土壤盐渍化监测中的开拓应用。 相似文献
4.
干旱区平原水库下游盐渍化土壤光谱时空分布特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以2002年、2007年Landsat5影像和2013年Landsat8影像为数据源,通过ENVI和Arc GIS对遥感影像进行校正和处理并提取采样点的土壤反射率盐分指数对12年来柳城子水库下游土壤盐渍化时空变化特征进行分析,结果表明:12002~2013年,土壤平均反射率盐分指数逐年升高2002年(0.164)2007年(0.183)2013年(0.206);2在0~1200 m范围内土壤SI1(盐分指数)表现为201320072002年,但在1200~2400 m变幅较小,各年盐渍化趋于稳定;32002、2007、2013年SI1具有强烈空间相关性,空间自相关变化尺度逐年增加,表明区域因素(地下水)对土壤盐渍化空间变异性影响逐渐增长并向下游不断扩展;4在研究时段内,由于水库蓄水量的增加(2007年库容由2002年4×106m~3扩建为6×106m~3),水库对下游土壤盐渍化的影响不断增强,导致其盐渍化程度逐渐加剧。2013年比2002年轻度、中度盐渍化土壤面积分别减少69.44%、37.57%,而重度盐渍化、盐土则从无到有分别增加了722589.71 m~2、1941395.51 m~2。不论是空间上,还是时间上,水库下游土壤盐渍化状况总体趋于更加恶化。 相似文献
5.
无人机多光谱遥感反演不同深度土壤盐分 总被引：5，自引：4，他引：1
快速、精准获取作物覆盖下的土壤盐分信息，可以提高区域土壤盐渍化治理的有效性。该研究在内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内试验地获取无人机多光谱遥感图像数据，并同步采集不同深度的土壤盐分数据。通过遥感图像数据提取光谱反射率并计算传统光谱指数，在此基础上引入红边波段建立新的光谱指数，同时使用Elastic-net算法（ENET）对光谱变量进行筛选，并将筛选后的光谱变量分为原始光谱变量组和改进光谱变量组；运用BP神经网络（Back Propagation Neural Networks，BPNN）、支持向量机（Support Vector Machine，SVM）和极限学习机（Extreme Learning Machine，ELM）3种机器学习方法，构建作物覆盖下不同土壤深度的土壤盐分反演模型，并基于最佳反演模型绘制试验区不同深度土壤盐分反演图。结果表明，使用ENET变量选择方法可以有效筛选出最优光谱变量，且基于改进光谱变量组构建的反演模型精度均高于原始光谱变量组；ELM模型反演效果优于SVM模型和BPNN模型，其验证集的决定系数为0.783，均方根误差为0.141，一致性相关系数为0.875；研究区域内，作物覆盖下的土壤盐分最佳反演深度为10～20 cm；在不同土壤深度下，基于改进光谱变量组构建的最佳反演模型绘制的土壤盐分反演图可以较为真实的反映试验区内的盐渍化程度，这说明引入红边波段构建光谱指数可以用于土壤盐分的反演。该研究为无人机多光谱遥感监测农田土壤盐渍化以及农田盐渍化治理提供了一种新途径。 相似文献
6.
在新疆西部伊犁河谷察布查尔县农业示范区采集表层土壤84个,进行了土壤盐分、有机质、pH值和电导率等指标进行实验和统计学分析,探索新垦绿洲表层土壤盐分的空间变化规律及其成因。结果表明:示范区土壤盐渍化明显,主要为硫酸盐和氯化物硫酸盐盐渍化。盐渍化程度主要为轻度、中度盐渍化。示范区西部,盐渍化程度呈现由东南向西北逐渐增大的趋势。东部受洪积扇微地形起伏变化的影响,盐土呈现点片相间分布的格局。中部在垄状隆起区域盐渍化程度较重,两边洼陷部分盐渍化程度较轻。示范区土壤盐渍化过程受地下水、原始地形起伏、原生盐分和人工灌溉等结构性因素和随机性因素的影响。平整土地、灌排结合、林草间作是防治土壤次生盐渍化的主要措施。 相似文献
7.
基于多元地统计的土壤有机质含量空间格局反演 总被引：4，自引：2，他引：2
为了提高土壤有机质含量的空间预测精度,该文采用了一种多元地统计方法来构建遥感定量反演模型。考虑到回归误差在空间上具有一定程度的聚类,该文提出了基于局部变化均值的普通克里金方法,然后用其构建土壤有机质含量遥感定量反演模型。对四川省西南部土壤有机质含量进行空间预测试验,并与普通克里金、普通遥感定量反演、基于回归克里金的遥感定量反演等方法相比较。结果表明:该文提出方法的空间预测结果最优,其原因为该方法通过空间统计来建立采样数据与地表反射率间的联系,充分考虑了数据间的空间相关性,因此可以更精确地获得土壤有机质含量的遥感反演模型;相比基于回归克里金的遥感定量反演方法,基于局部变化均值的普通克里金假设回归误差在局部邻域内的均值也不一定为零,更符合实际情况。该方法为农田养分管理及区域农业的可持续发展提供科学依据。 相似文献
8.
基于高光谱的ASTER影像土壤盐分模型校正及验证 总被引：6，自引：4，他引：2
快速准确地获取土壤盐分信息是监测和治理土壤盐渍化现象的重要前提.该文以新疆维吾尔自治区典型盐渍化区域——艾比湖流域为研究区,analytical spectral devices(ASD)光谱仪采集的土壤高光谱数据和advanced space borne thermal emission and reflection radiometer(ASTER)影像为数据源,结合实测土壤盐分含量信息,对遥感定量反演土壤盐渍化现象进行研究.再经过光谱反射率数学变换后,结合相关性分析,利用多元回归方法分别建立基于重采样后的高光谱和影像光谱的土壤含盐量估算模型,对遥感影像光谱盐分估算模型进行校正,以提高遥感定量监测盐渍化土壤的精度.结果表明:ASTER影像光谱反射率二阶导数变换和ASD重采样光谱的对数的二阶导数变换所建立的盐分估算模型最佳,决定系数R2分别为0.59和0.82.经ASD重采样光谱模型校正后的ASTER影像光谱的盐分估算模型精度R2为0.91,有效地提高大尺度条件下土壤盐渍化反演精度.研究为大尺度土壤盐分定量遥感监测提供了一种有效方法. 相似文献
9.
基于WorldView-2影像的土壤含盐量反演模型 总被引：1，自引：0，他引：1
针对WorldView-2影像高空间分辨率评价其定量反演土壤含盐量的能力,以盐渍化现象较为明显的新疆克里雅河流域为研究对象,基于WorldView-2影像和实测高光谱数据,利用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和BP人工神经网络(back propagation artificial neural networks,BP ANN)方法建立定量反演该流域土壤含盐量模型并做出研究区高空间分辨率土壤含盐量分布图。结果表明:1)利用实测高光谱数据和影像数据分别建立的2种模型中BP神经网络模型预测精度都高于PLSR模型,其中基于影像数据建立的6:8:1结构的3层BP神经网络模型决定系数R2、均方根误差RMSE、相对分析误差RPD分别为0.851、0.979、2.337,模型的稳定性和预测能力都优于PLSR模型(R2、RMSE、RPD分别为0.814、1.139、2.007)。2)利用WorldView-2影像提高了土壤含盐量制图的空间分辨率,归一化植被指数NDVI和比例植被指数RVI较有效降低了植被覆盖与土壤水分对预测精度的影响。该文建立的考虑植被覆盖与土壤水分定量反演土壤含盐量的模型不需要复杂的参数,一定程度上满足了干旱、半干旱地区的盐渍化监测需求,可以促进WorldView-2等高空间分辨率卫星在盐渍化监测中的进一步应用。 相似文献
10.
《农业环境与发展》2020,(5)
为了研究滨海平原区土壤盐渍化风险情况,本研究以黄骅市为研究区,将Landsat 8夏季遥感影像获得的SDI(盐渍化植被监测指数)校正指数作为生态终点,采用相关性分析法筛选土壤生产潜力和土壤健康方面指标,最终选取含盐量、电导率及有机质、K~+、Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-含量8个指标,借助SDI指数标准化校正的灰色关联度法构建盐渍化生态风险评价模型,对滨海平原区盐渍化生态风险进行定量评价及空间分析。结果表明:研究区内盐渍化生态风险值介于0.24～0.73,均值高达0.42,其中99.25%的区域处于中度及以上盐渍化生态风险水平,整体上土壤生态风险较高,呈现东部沿海高、西部平原低的趋势;盐渍化生态风险评价在空间上与土壤含盐量、土壤电导率较为相似,因此,土壤含盐量及电导率对盐渍化生态风险评价起主导作用。研究区内盐渍化生态风险及评价因子的空间分布可为生态环境、农业健康持续发展、地下水的限采禁采、土壤改良和盐渍化防治提供参考依据。 相似文献
11.
中国盐渍土研究：历程、现状与展望 总被引：10，自引：0，他引：10
盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象，以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多，盐渍化问题突出，对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土“水盐调控”“水盐平衡”，“淡化肥沃层”和“障碍消减”等理论与技术方法，为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业，致力于拓展理论和新技术的研究，为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的... 相似文献
12.
13.
土壤水分反演的特征变量选择研究综述 总被引：4，自引：1，他引：3
土壤水分是水、能量和生物地球化学循环中不可忽略的组成部分,土壤水分信息对水资源管理、农业生产以及气候变化等相关研究有着重要意义。基于遥感数据的土壤水分反演算法是获取土壤水分信息的重要手段,通过对影响土壤水分反演的因素进行梳理,将影响因素抽象为包括土壤特征,植被特征,以及气象特征在内的特征变量,并以此为主线对土壤水分的反演研究进行回顾与梳理。分析了利用不同特征变量反演土壤水分时存在的问题和发展趋势,指出土壤水分反演过程中存在特征变量理论研究不足、综合应用不深的问题,强调耦合使用各类特征变量以提高水分反演精度是未来的研究热点。 相似文献
14.
《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2012,43(17-18):2293-2305
Abstract More than 50% of the irrigated soils in the Sultanate of Oman is in the coastal plains of the Batinah area. Intensive agriculture and groundwater depletion have led to seawater intrusion and soil salinization. As a prerequisite to combat this problem, basic studies on some soil properties were done and are presented. The textural classification ranged from sand and loamy sand to fine‐textured silt loams, and the soil moisture characteristics (0.1–15 bars) revealed field capacities (0.3 bar) and permanent wilting point (15 bars) ranges of 40 to 2%, respectively. The soils are generally calcareous with about 40% calcium carbonate (CaCO3), but low in gypsum [calcium sulfate (CaSO4) content]. The EC1:5 values disclosed the extent of salinization with increasing values of up to 16 dS/m towards the coastal areas of the fine‐textured soils. This was coupled with high sodium (Na) adsorption ratios of up to 30 indicating saline‐sodic conditions. 相似文献
15.
Restoration strategies for water and salt transport in saline soils: A 20-year bibliometric analysis
Min Shu Yang Yu Mengqi Yin Erick R. Bandala Belén Calderón Roca Jesús Rodrigo-Comino 《Soil Use and Management》2023,39(1):53-69
World Soil Day 2021 encouraged the prevention of soil salinization and improved land productivity. As research underpins this effort, we analysed trends in research on water and salt mobilization in saline soils and groundwater over the past 20 years. We found that the average studies have increased by 30%, from 110 in 2003–2015 to 143 in 2016–2022, with agriculture, water resources and environmental science being the main research fields. The most common research interests were anthropogenic impact (28.6%) and climate change (27.8%), followed by agricultural irrigation management (20%). A keyword clustering analysis revealed that the studies could be classified into four categories: “Agricultural production,” “Freshwater and groundwater salinization,” “Seawater intrusion,” and “Solute dynamic migration.” The most frequently used keyword was “transport” while the use of “freshwater,” “groundwater,” and “seawater intrusion” has increased sharply, suggesting that seawater intrusion and freshwater salinization are an area of increasing interest related to climate change. We identified comprehensive simulating systems for seawater intrusion as an important area for future research. We recommend that promoting a comprehensive and quantitative understanding of water and salt transport in saline soil is needed to ensure stakeholders are provided with science-based information required for policymaking aimed towards sustainable development. 相似文献
16.
17.
基于Sentinel-1双极化雷达影像的土壤含盐量反演 总被引：2，自引：1，他引：1
该文以松嫩平原土地盐碱化区域-大庆市为研究区,Sentinel-1双极化雷达影像为数据源,结合研究区土壤采样的全盐含量测量值,反演研究区表层土壤含盐量。首先,在研究区进行土壤采样,并在实验室化验土壤样品的全盐含量,利用S1TBX软件对雷达影像进行噪声处理、辐射校正、几何校正;然后通过分析雷达影像不同极化组合的后向散射系数与土壤含盐量之间的关系,确定最优的极化组合方式;最后,利用回归分析的方法建立土壤含盐量的反演模型并进行精度评价。研究结果显示:(VV~2+VH~2)/(VV~2-VH~2)极化组合的后向散射系数可以较好的分离不同含盐量的土壤,建立起来的反演模型,决定系数R~2达到0.872,均方根误差RMSE为0.988。该研究可以满足大区域土地盐碱化监测的需要,并为Sentinel-1雷达数据在土壤成分提取等方面研究提供了参考。 相似文献
18.
基于热红外发射率光谱的土壤盐分预测模型的建立与验证 总被引：1，自引：0，他引：1
该研究尝试性地分析盐渍化土壤热红外发射率光谱特征,并建立土壤盐分高光谱预测模型,旨在为遥感传感器识别土壤盐分信息奠定基础。首先,采用FTIR（Fourier transform infrared spectrometer）温度与发射率分离处理软件进行土壤温度和发射率的分离。运用高斯滤波平滑法对研究区野外测的土壤样品热红外发射率光谱数据进行滤波去噪处理。其次,对不同土壤含盐量热红外发射率光谱数据进行特征分析;然后在原始热红外发射率光谱数据的基础上进行4种形式的数学变换,分析热红外发射率光谱数据的变换处理形式与土壤含盐量之间的定量相关性。最后,使用多元回归方法建立预测模型并进行精度评价。结果表明：经过数据变换处理后,发射率光谱差异性有所提高;以平方根变换后的热红外光谱数据建立的预测模型效果较好,R2达到0.82。该研究将热红外遥感独特的发射率光谱特性应用于土壤盐渍化的实际科学问题中,为定量地分析盐渍土热红外发射率光谱信息提供参考。 相似文献
19.
主成分融合在干旱区盐渍地信息提取中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤盐渍化严重威胁着干旱区绿洲的稳定与可持续发展,因此借助遥感手段快速提取盐渍地信息并掌握其空间分布有着重要的现实意义。本文以渭干河-库车河三角洲绿洲为例,探讨了基于主成分融合的干旱区盐渍地信息的提取方法。由于Landsat-7 ETM+的全色波段与多光谱波段有相同的太阳高度角和其他环境条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合。首先,对2001年的遥感影像数据(ETM影像)进行几何校正;再利用主成分融合技术,将多波段的ETM+影像与对应的全色波段影像进行主成分融合,在此基础上进行盐渍地信息的提取。实验表明,该方法的结果分类精度较高,与实地调查结果基本相符,是监测干旱区盐渍地变化的有效手段。结果表明:盐渍地主要分布在绿洲的和沙漠之间的交错带,盐渍地的分布在绿洲内部呈条形状分布,而在绿洲外部呈片状分布,且绿洲外部重度盐渍地交错分布在中轻度盐渍地中。研究结果对于干旱区绿洲盐渍地的合理开发和可持续发展有着重要现实意义。 相似文献
20.
The changes in the properties of gray forest soils and leached chernozems under the impact of contamination with highly saline oil-field wastewater were studied in a model experiment. It was shown that the soil contamination results in the development of technogenic salinization and alkalization leading to worsening of the major soil properties. The salinization of the soils with oil-field wastewater transformed the soil exchange complex: the cation exchange capacity decreased, and the exchangeable sodium percentage increased to up to 25% of the CEC upon the wastewater infiltration and up to 60% of the CEC upon the continuous soil saturation with the wastewater independently of the soil type. The content of exchangeable magnesium also increased due to the phenomenon of super-equivalent exchange. Despite the saturation of the soil adsorption complex with sodium, no development of the soil alkalization took place in the presence of the high concentration of soluble salts. However, the soil alkalization was observed upon the soil washing from soluble salts. The gypsum application to the washed soils lowered the exchangeable sodium concentration to acceptable values and normalized the soil reaction. The gypsum application without the preliminary washing of the soils from soluble salts was of low efficiency; even after six months, the content of exchangeable sodium remained very high. The subsequent soil washing resulted in the removal of the soluble salts but did not affect the degree of the soil alkalization. 相似文献