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[期刊] 西南农业学报  [作者] 徐小逊  张萍  徐精文  黄飞  宁黎  
以川中丘陵区为研究对象,利用2006-2010年的AMSR-E数据和土壤水分观测数据,进行优选输入因子筛选,构建了一个4因子的BP神经网络模型,并对该模型的模拟精度进行了分析与验证。结果表明:基于AMSR-E数据所构建的BP神经网络土壤水分反演模型的模拟值(r=0.4968**)较单独的AMSR-E土壤水分产品(r=-0.0115**)与实测值的相关性更高。反演结果验证表明BP神经网络模型更能反映实际情况,用其进行川中丘陵区的土壤水分反演是可行的。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 张显峰  赵杰鹏  刘羽  
利用微波遥感数据反演地表土壤水分有着较好的物理基础,可实现大范围土壤水分状况的遥感监测。本文基于被动微波传感器AMSR-E的X波段数据,将土壤水分值分解成基准值和日变化量两个部分,并分别建立反演模型,同时引入降雨修正因子来进一步提高土壤水分的估算精度;利用IDL语言实现了我们所研发的模型,并集成为新疆土壤水分遥感反演系统模块之一;利用WatchDog2400与传统铝盒采样获取的新疆地面土壤水分数据,提取适合的模型经验参数,并对模型结果进行精度评价。结果表明,经改进的模型反演得到的新疆土壤水分结果比美国冰雪数据中心的土壤水分产品在精度上有显著提高:均方根误差由8.4%降低为4.25%;所研发的软件模块可为相关应用部门提供快速的大范围土壤水分监测产品。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 尹承深  刘全明  王春娟  王福强  
【目的】融合多源遥感数据的神经网络构建土壤水分反演模型,估测土壤含水率,更加快速地精准监测土壤水分分布,为灌区土壤墒情监测与节水农业提供基础信息指导。【方法】以河套灌区解放闸灌域为研究区,利用地面实测地表粗糙度与光谱数据,联合C波段微波雷达SAR四极化后向散射数据,通过多元逐步回归(MSR)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)选择水分特征波段,并构建经验模型和BP人工神经网络模型评价土壤墒情。【结果】将光谱反射率及其一阶与二阶导数、对数形式4种光谱数据与土壤水分做相关性分析,经数学变换的光谱反射率与土壤含水率存在较强的相关性。发现光谱的一、二阶导数相关性更好,尤其是二阶导数变换的4个特征波段450~454 nm、1412~1416 nm、1421~1425 nm、2208~2212 nm相关性最高,分别为0.50、-0.49、0.55和-0.59;二阶导数变换的模型拟合度远高于一阶导数变换,MSR模拟土壤含水量的效果较好,其判定系数R~(2)和均方根误差RMSE分别为0.482和0.027,PCR次之,PLSR最差。在对比前述二阶倒数变换的PCR、MSR和PLSR三个土壤水分模型基础上,确定联合光谱特征波段中心反射率二阶导数与地表粗糙度、雷达后向散射特性的BP人工神经网络(BP ANN)模型是最佳预测模型,模型R~(2)为0.792,预测精度及稳定性都优于前述经验回归模型。【结论】采用地面光谱联合主动微波遥感能够精确快速地预测河套灌区解放闸灌域盐渍化土壤水分,为微波遥感监测西北寒旱地区土壤墒情提供重要基础数据。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 贾媛媛  李召良  
被动微波遥感具有穿透云层(甚至雨区)获取地表辐射信息的能力,在处理云的问题上,明显优于可见光、红外遥感,可更好地服务于相关领域研究。由于微波信号受多种因素的影响,目前被动微波反演地表温度的算法还不成熟。根据建模手段和方法的不同,从经验反演模型和物理反演模型两方面入手,系统回顾国内外被动微波数据反演地表温度的算法并加以评述,指出今后应加强尺度转换、物理机理以及多数据源结合方面的研究。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 王军  傅伯杰  邱扬  陈利顶  
论文根据连续两年土壤水分的定点和观测数据,对黄土丘陵区不同土地利用类型及其结构与土壤水分的时空关系进行了分析。结果表明:①在欠水年,土地利用间土壤水分的差异显著,而在丰水年,土地利用间土壤水分的差异不显著;②在丰水年,土壤水分的年内变化只有灌木地为消耗型,间作地、果园、林地、草地、撂荒地和农地等6种土地利用类型为平衡型或增长型,欠水年所有土地利用均为消耗型;③从丰水年到欠水年,土壤水分的剖面结构类型降低型向波动型转化,波动型向增长型转化;④单一土地利用结构的土壤水分从坡顶到坡脚具有增长的趋势,而土地利用结构复杂的土壤水分沿坡面分布复杂。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 杜峰  山仑  梁宗锁  谭勇  
根据陕北黄土丘陵区17块不同撂荒年限样地土壤水分的普查和10块样地土壤水分的定位测定,利用多元回归分析和通径分析法研究了植被恢复过程中土壤水分的变化和各植被、土壤因子对土壤水分的作用效应:①农田撂荒后,随着植被的恢复,因群落生物量、植被盖度和土壤有机质等这些对土壤水分有直接作用因子的变化,而间接表现为随着撂荒年限的增加,土壤含水量越来越低,而土壤水分的波动却越来越大;②用地形因子(包括坡度、坡向和海拔)、土壤因子(地表土壤容重和有机质含量)和植被因子(地上生物量和植被盖度)可以较好地对土壤水分做出多元拟合,影响表层土壤水分含量和根系层水分波动的主导因子是植被盖度,而影响深层土壤水分波动的主导因...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 郝铁山  孙吉定  张金香  
1992~1994年,在河北省平山县两岔试区,对太行山花岗片麻岩低山丘陵区土壤水分动态进行了定位研究,表明:土壤水分严重亏缺,全年土壤水分,以雨季较好,秋季次之,5,6月份最低.为解决该地区土壤水分亏缺与绿化的矛盾,提高造林成活率,提出雨季或秋季营造以水土保持为目的的疏林与封山育林相结合的造林举措.
[期刊] 地理科学进展  [作者] 赵天杰  
土壤水分是陆—气交互作用的重要边界条件,在全球水循环和能量循环中扮演着关键角色,直接影响降水、径流、下渗与蒸散发等水文循环过程,并能反映洪涝和干旱的程度。随着第一颗采用被动微波干涉成像技术的SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity)卫星的发射成功,L波段被动微波遥感技术逐渐成为大尺度土壤水分监测的主要手段,促进了"射频干扰的检测与抑制"、"植被光学厚度反演与植被影响校正"以及"土壤粗糙度参数化方案"等关键问题的研究。本文梳理了"基于微波植被指数的L波段多角度数据反演土壤水
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)  [作者] 张宏建  王冰  周健  余勇  柯帅  皇甫款  
高效、全面、连续和准确地监测河流及湖库的有机污染能够为水质评价和水体污染防治提供可靠的依据。该文以淮河信阳段干流及其支流潢河、浉河、白露河等水域为研究对象,针对化学需氧量(COD)和氨氮(NH_(3)-N)浓度两个重要的水质指标,基于Landsat8数据和实测水质数据进行相关性分析,构建反演模型得到COD和NH_(3)-N的空间分布情况。结果表明:1)NH_(3)-N浓度与Landsat8影像的蓝波段(Band2)数据相关系数最高,达到0.745;2)COD与Landsat8影像单波段的相关性不太高,但是利用红波段(Band4)与短波红外波段(Band6)进行波段组合(Band4/Band6)后,其相关系数可达0.852;3)基于BP神经网络模型反演的COD和NH_(3)-N浓度与实测数据吻合度较高,相对误差分别为14.35%和29.30%。研究结果证明,利用遥感影像能够对河流、湖库的主要污染指标COD和NH_(3)-N进行监测且BP神经网络模型的监测精度较高。
[期刊] 林业科学研究  [作者] 杨朝瀚  王艳云  周泽福  张光灿  
在半干旱黄土丘陵区,采用C IRAS-2型光合作用系统,在不同土壤水分条件下,对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究。结果表明:土壤水分的变化会影响到杠柳光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的日变化过程。相对含水量为31.6%~84.9%时,杠柳可以维持较高光合生产力和较高的叶片水分利用效率,杠柳维持正常生理和生长过程所需的最低相对含水量为21.7%。据此认为:杠柳对土壤水分的适应范围较广,适宜栽植在黄土丘陵区水分较少的阳坡、陡坡。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 霍高鹏  赵西宁  高晓东  王绍飞  潘燕辉  
探明黄土丘陵区农林复合系统植物土壤水分利用策略对评价其配置合理性与可持续性具有重要意义。论文以黄土丘陵区枣农(枣树+农作物)复合系统为对象,测定不同生育期植物木质部水和土壤水氧稳定同位素比率(δ(18)O),利用IsoSource模型分析了复合系统中枣树与间作农作物(黄花菜和饲料油菜)土壤水分利用策略,判断两种复合系统作物间是否发生水分竞争。结果表明:枣树各时期对表层(020 cm)土壤水利用较少,在旱季主要使用中层(2060cm)和深层(60200 cm)土壤水,雨季有显著降雨后主要利用中层土壤水。黄花
[期刊] 林业科学研究  [作者] 张淑勇  刘致远  周泽福  张光灿  
应用英国PPS公司生产的C IRAS-2型光合作用系统,在半干旱黄土丘陵沟壑区,测定了3年生山桃苗在不同土壤水分条件下叶片光合及蒸腾等生理参数的日变化特征。结果表明:不同土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的日变化过程呈现不同的变化规律。土壤相对含水量为57.3%、70.1%、80.2%时,光合速率的日最大值分别出现在13:00、9:00、13:00,分别为10.51、12.52、9.25μmol.m-2.s-1,日均值分别为6.83±4.92、6.40±4.43、5.66±3.44μmol.m-2.s-1;在其它水分条件下,光合速率有明显午休现象。蒸腾速率的日变化过程与光合速率相...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 周泽福  刘致远  张光灿  
在半干旱黄土高原丘陵沟壑区,采用Li Cor6200便携式光合仪和Li Cor1600便携式稳态气孔计,对9年生金矮生苹果树的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、胞间CO2浓度和气孔限制值与土壤水分的定量关系进行了研究;以光合作用生理参数为指标对苹果园土壤水分有效性及生产力进行了分级与评价。结果表明:苹果园的土壤相对含水量在21 5%以下为"无效水";21 5%~46 5%为"低产低效水";46 5%~65 0%为"中产高效水";65 0%~75 0%为"高产中效水";75 0%~79 0%为"中产低效水";79 0%以上也属于"低产低效水"。依据干旱与半干旱地区农林业生产以提高水分...
[期刊] 林业科学  [作者] 王绍飞  赵西宁  高晓东  霍高鹏  潘燕辉  
【目的】探讨黄土丘陵区不同栽植年限苹果树水分利用策略,为果园水分管理与可持续发展提供参考。【方法】以10龄、15龄、22龄苹果树为研究对象,利用天然氘同位素与人工氘同位素示踪技术以及MixSIR模型分析不同水分来源对果树生长的贡献比例,探明其水分来源的季节变化规律。【结果】3个树龄苹果树水分利用来源差异较大,10龄苹果树主要水分来源从开花坐果期的中、深层(88.9%)转变为着色成熟期的浅层(57.9%)。15龄苹果树在开花坐果期和果实膨大期水分来源均以中层土壤水为主(74.2%、70.2%);而在着色成熟期则主要吸收利用浅层土壤水(59.3%)。整个生育期22龄苹果树均主要吸收利用浅、中层土壤水(利用比例分别为74.34%、86.07%、87.77%),深层土壤水利用比例逐渐降低。苹果树木质部样品中氘同位素的显著增加,表明果树可以通过吸收利用更深层土壤水分以缓解水分胁迫。【结论】3个树龄苹果树生育期内水分利用来源差异明显,随着树龄增加,水分来源逐渐变浅,用水策略趋于保守。根据不同树龄苹果树水分来源的季节变化对其进行合理的水分管理,有效降低果树非生产性耗水及自身奢侈性耗水,实现苹果园的持续健康发展。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 林洁  陈效民  张勇  潘根兴  张旭辉  
收集太湖典型农田2010年10—12月和2011年3—6月2个时间段的逐日气象资料和土壤水分资料,运用BP(back propagation)神经网络和缺省因子分析法确定影响该地区土壤水分动态的主要气象因子(降水量、蒸发量、平均气温和平均地表温度以及平均风速),以这些主要影响因子作为输入变量建立该地区土壤水分动态模拟的BP神经网络模型。利用100组实测样本对神经网络进行训练,用剩余的64组实测样本进行检验。结果表明:0~14 cm和14~33 cm土壤含水量模拟的平均相对误差(MARE)最大为0.062 9,均方根误差(RMSE)最大为1.764,不同土壤层次的训练样本和检验样本的精度(PA)...
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