基于Sentinel-1/2改进极化指数和纹理特征的土壤含盐量反演模型     

张智韬  贺玉洁  殷皓原  项茹  陈俊英  杜瑞麒 《农业机械学报》2024,55(1):175-185

目前Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的研究大多是基于Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,没有考虑Sentinel-2光谱信息容易受土壤亮度等信息影响,Sentinel-1后向散射系数容易受土壤粗糙度和水分影响。为进一步提高Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的精度,用水云模型对雷达卫星后向散射系数进行校正,消除植被影响;然后协同Sentinel-2纹理特征,基于VIP、OOB、PCA 3种变量筛选和RF、ELM、Cubist 3种机器学习回归模型构建植被土壤含盐量反演模型。研究结果表明：经过水云模型去除植被影响后的雷达后向散射系数及其极化组合指数与土壤含盐量的相关性有一定程度的提高。不同变量选择方法与不同机器学习方法耦合模型在反演土壤含盐量中,OOB变量筛选方法与RF、ELM和Cubist 3种机器学习方法的耦合模型精度最佳,建模集和验证集的R2都在0.750以上,且验证集的RMSE和MAE均最小;其中OOB-Cubist耦合模型精度最高,且R2v/R2c为0.955,具有良好的鲁棒性。研究可为机器学习协同物理模型、光学卫星协同雷达卫星在土壤含盐量反演中的进一步应用提供思路。  相似文献   

Sentinel-2多光谱卫星遥感反演植被覆盖下的土壤盐分变化     

杜瑞麒  陈俊英  张智韬  徐洋洋  张兴  殷皓原  杨宁 《农业工程学报》2021,37(17):107-115

为克服植被覆盖条件下土壤盐分含量与光谱反射率之间相关性较差所带来反演精度较低的问题,该研究以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区域,利用Sentinel-2卫星同步获取光谱数据,通过构建以归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）为分支标准的盐分深度决策树确定反演土壤盐分含量的最佳深度,然后构建以NDVI和表层土壤含水率为分支标准的类别决策树,将土壤样本划分为不同类别,以此分别构建土壤盐分反演模型,并评估反演效果。研究结果表明,决策树能增强光谱反射率对土壤盐分含量的敏感性,光谱反射率与土壤盐分含量的相关系数达0.66以上。基于随机森林（Random Forest,RF）的盐分反演模型可取得理想的反演效果,决定系数为0.77,均方根误差为0.27%,相对分布误差为2.65,相对分析误差为8.99。土壤盐分含量反演模型能较好地反演表层（<20 cm）和深层（>40～60 cm）土壤盐分含量,在反演中层（20～40 cm）土壤盐分含量上存在一定局限。当地表有植被覆盖时,利用决策树可有效地提高土壤盐分含量的反演精度（与未考虑决策树相比,决定系数和相对分布误差分别提高0.34和0.67）。研究结果可为监测灌区内作物生育期间土壤盐分含量的动态变化提供方法参考。  相似文献   

无人机多光谱遥感反演不同深度土壤盐分   总被引：1，自引：4，他引：1  

杨宁  崔文轩  张智韬  张珺锐  陈俊英  杜瑞麒  劳聪聪  周永财 《农业工程学报》2020,36(22):13-21

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   

粘土基微孔陶瓷渗灌灌水器制备与性能优化   总被引：5，自引：0，他引：5  

蔡耀辉  吴普特  朱德兰  李向明  张林  陈俊英 《农业机械学报》2015,46(4):183-188

提出了一种渗灌用粘土基微孔陶瓷的低成本制备工艺,通过对比不同制备工艺对粘土基微孔陶瓷的抗弯强度、线收缩率和开口孔隙率的影响规律,筛选出综合具有较高抗弯强度、较小线收缩率和较高开口孔隙率微孔陶瓷的最佳制备工艺。研究表明:烧结温度及炉渣的掺量和粒径对粘土基微孔陶瓷的物相成分、抗弯强度、线收缩率、开口孔隙率和微观结构有较大影响。其中,烧结温度为1 075℃,炉渣掺量质量分数为10%~30%的粗颗粒粘土基微孔陶瓷具有9.0~11.0 MPa的抗弯强度、3.8%~4.7%的线收缩率和36.8%~44.8%的开口孔隙率,是制备渗灌灌水器的理想材料。  相似文献   

初始含水率对涌泉根灌土壤渗透特征的影响   总被引：3，自引：0，他引：3  

牛文全  樊晓康  Zhou Xiaobo  陈俊英 《排灌机械》2012,30(4):491-496

为探索初始土壤含水率对涌泉根灌过程中湿润锋运移和土壤水分分布的影响,合理确定灌水技术参数,配置了5种不同初始土壤含水率,采用室内土箱模拟试验方法,研究了土壤初始含水率对涌泉根灌均质土壤水分扩散的影响.结果表明：涌泉根灌条件下,初始含水率对湿润体形状的影响不大,对其大小有明显影响;土壤表面湿润时间与初始含水率呈递减关系,土壤表面湿润半径、湿润体水平与垂直距离的增长速度均随着土壤初始含水率的增大而增大;土壤初始含水率越大湿润体内水分分布越均匀;试验拟合的根据土壤初始含水率计算地表湿润半径、最大湿润体水平半径与垂直深度的经验公式,计算值和实测值之间误差较小,整体误差分别为0.63%,0.4%,0.83%和0.59%,0.12%,0.73%,可用经验公式推算涌泉根灌土壤水分渗透参数,作为涌泉根灌系统设计依据.  相似文献   

大田葵花土壤含盐量无人机遥感反演研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

陈俊英  姚志华  张智韬  魏广飞  王新涛  韩佳 《农业机械学报》2020,51(7):178-191

以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域内大田葵花为研究对象,划分4块不同盐分梯度的试验地,利用无人机搭载六波段多光谱相机和热红外成像仪获取遥感数据,并同步采集区域内不同土壤深度处的盐分数据。利用灰色关联法对构建的光谱指数进行筛选,同时结合冠层温度数据,采用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)和极限学习机(ELM) 4种建模方法构建大田葵花不同生育期、不同土壤深度的盐分反演模型。结果表明,基于葵花现蕾期数据构建的盐分反演模型整体效果优于开花期,以优选盐分指数和光谱指数作为变量组构建的模型效果优于植被指数变量组,盐分反演效果较好的土壤深度为0～20 cm和20～40 cm。不同建模方法对比结果表明,机器学习盐分反演模型的效果优于偏最小二乘回归模型,其中在葵花现蕾期0～20 cm土壤深度处,以光谱指数作为变量组构建的BPNN盐分模型反演效果最好,建模集和验证集R2分别达到0.773和0.718,验证集RMSE、CC分别达到0.062%和0.813。本研究成果可为无人机遥感在大田葵花土壤盐分监测方面的应用及相关研究提供参考。  相似文献   

灌区不确定条件下多目标灌水定额的确定   总被引：2，自引：0，他引：2  

高伟增  汪志农  陈俊英 《灌溉排水学报》2007,26(6):96-98

针对灌区灌水时在水量、气候等不确定条件下,如何依据优化目标的不同,选择合适的灌水定额,提出了统一的数学模型,并对模型进行了求解。研究结果可为灌区水资源优化调度提供依据,并对该模型的进一步完善指出了今后研究方向。  相似文献   

桑介壳虫，桑堆砂蛀的发生及防治     

陈俊英  叶可可 《广东蚕业》2000,34(2):40-42

1 桑介壳虫(Pseudaulacspis pentagona Tar-gioni)又称桑白蚧,属同翅目、眉蚧科。是桑树重要的枝干部害虫,在广东,主要为害留枝桑田块的桑树树干,全年大树尾桑(留枝桑)为害较多,此虫主要以成虫,若虫吸食树干上的汁液,造成树干干枯死  相似文献   

基于多重分形理论的再生水灌溉下土壤粒度分析     

张兴  徐洋洋  左西宇  王天阳  樊向阳  陈俊英 《干旱地区农业研究》2023,(6):227-237

再生水灌溉是缓解水资源矛盾的有效途径,为表征再生水灌溉后土壤粒度分布(Soil particle size distribution, PSD)特性,通过室内土柱模拟试验,设置生活污水(W1)、再生水1(W2)和再生水2(W3)共计3种灌溉水质,并以自来水(W4)作为对照,采用马尔文激光粒度仪测定灌溉1 a后各处理土壤颗粒百分比,运用分形理论分析了4种水质处理下土壤PSD的分形特征。结果表明：(1)4种水质处理下土壤PSD呈单峰分布;与W4处理相比,W1、W2、W3处理下土壤黏粒含量增加0.40%～6.38%,砂粒含量降低1.58%～13.80%,土壤非均匀性增强,但各处理间差异不显著。(2)再生水灌溉下土壤颗粒呈细粒化趋势,土壤PSD多重分形参数增大,土壤PSD趋于不均匀。在0～10 cm土层,W3处理下土壤PSD多重分形参数容量维数D(0)、信息维数D(1)、相关维数D(2)和多重分形奇异谱宽Δα(q)最大,分别为0.943、0.837、0.823和1.035;在10～20 cm土层,W2处理下D(0)、D(1)、D(2)和Δα(q)最大,分别为0.943、0.851、0.852和...  相似文献   

不同品类铁观音对H22荷瘤鼠造血功能的影响     

朱秋芳  陈俊英  陈军如  黄杰荣  张少雄  章国营  林心远  张鲁榕  林金科 《福建茶叶》2017,(2)

由于茶叶中含有茶多酚,可能与铁生成复合物而降低铁的吸收,因而被认为可导致贫血。为了探讨不同品类铁观音对荷瘤鼠整个造血功能的影响,我们比较了荷瘤鼠经不同品类铁观音喂养27天后全血象的变化,结果表明:(1)与对照组相比,不同浓度清香型铁观音使荷瘤鼠白细胞和血小板略有提高,但可显著提高荷瘤鼠中红细胞含量,极显著提高血红蛋白、红细胞压积的含量;(2)与对照组相比,不同品类铁观音对荷瘤鼠白细胞和血小板亦影响不大,但能够提高荷瘤鼠中红细胞总数、血红蛋白、红细胞压积的含量。总之,实验结果表明不同浓度清香型铁观音和不同品类铁观音对白细胞和血小板无明显影响,而且不但不会导致荷瘤鼠患贫血,反而可改善红细胞系的部分指标。  相似文献