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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡佩敏 熊勤学
了解农田表层土壤水分的时空变化对反演涝渍害有着十分重要的意义,针对ASAR GM数据特点提出了在没有地面观测数据地区农田大尺度土壤水分的反演方法,即运用MODIS NDVI数据(空间分辨率为250m)的农田作物时序特征提取土地利用现状,并以此来校正ASAR GM数据(空间分辨率为1km)中的混合像素;利用大面积降水后土壤表层湿度水平差异不大的特点,运用非线性回归模型,获取水云模型中的经验系数,运用水云模型将植被和土壤对后向散射的贡献区分开;在获得一个地方长时间土壤后向散射系数空间分布集后,假设其土壤粗糙度不变的情况下,其后向散射系数与土壤表层湿度成正比,运用其时序特征计算出其土壤表层相对体积含...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王浩 罗格平 王伟胜 PACHIKIN Konstantin 李耀明 郑宏伟 胡伟杰
机器学习结合多源遥感数据反演土壤水分含量(SMC)是目前SMC研究的热点,因较少考虑温度、蒸散等重要SMC影响因子,反演结果存在一定的不确定性。利用Sentinel-1影像、MODIS产品和SRTM数据,提取雷达后向散射系数等32个SMC影响因子,经相关分析选择27个显著的SMC影响因子(P
[期刊] 中国土地科学
[作者]
李登秋 林秀渠 李真 李玉环
研究目的:实现多光谱数据与雷达数据的综合应用对矿区塌陷地信息的提取,评价多源遥感数据在塌陷地信息提取中的精度与优势。研究方法:主成分分析融合法、波段运算法、密度分割法等。研究结果:以ENVISAT-ASAR和TM影像数据为数据源进行研究,结果显示该方法不仅对水体本身有较好的提取精度,而且对塌陷区深浅、非积水区、塌陷区不规则边缘、植被覆盖情况等信息有非常好的提取效果,塌陷地提取精度较高。研究结论:TM数据光谱特性和ASAR波段数据微波特性的综合应用对塌陷地积水区提取有较高的精度,能够为塌陷地研究提供技术支持。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田昕 李增元 陈尔学 凌飞龙 Oliver Cartus Maurizio Santoro Christiane Schmullius
分别利用1995—2000年的ERS-1/2串行数据和2005年的Envisat ASAR数据对我国东北林区进行森林制图研究。针对ERS-1/2数据相干模型,采用一种不依靠地面实况数据而是基于MODIS植被连续覆盖产品进行训练的方法,从而实现进行大区域森林蓄积量分级制图的目的。分级制图包括0～20、>20～50、>50～80和>80m3/hm24个蓄积量等级。基于Envisat ASAR数据,采用面向对象的分类方法,进行自动化森林和非森林分类处理。基于2005年Landsat TM-5分类结果的交叉验证表明:这2种传感器SAR数据均可用于大区域森林制图。2期森林制图结果为进一步的森林变化分析以...
[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)...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
徐怡波 赖锡军 周春国
针对湿地资源监测的需要,以东洞庭湖湿地为研究对象,开展基于ENVISAT ASAR数据的湿地植被遥感监测研究。湿地遥感影像分类是湿地遥感研究的一大难题,通过分析雷达影像的后向散射系数发现,由多时相的同极化、交叉极化波段合成的雷达影像对湿地地物的区分能力最强。研究表明:将基于原图像的灰度级共生矩阵所提取的Contrast纹理特征与滤波后图像的灰度特征组合用于分类,以此实现相干斑噪声的抑制,同时减少地物固有结构信息的损失,实验结果证明该方法可以提高湿地分类精度,其总体精度达到87.59%,Kappa值为0.822 8,将东洞庭湖湿地划分为水体、芦苇(荻)滩地、草滩地(苔草、虉草等)、森林滩地(杨树...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王信增 焦峰
【目的】研究有序聚类法在土壤水分剖面划分中的应用。【方法】在黄土高原丘陵区陕西省安塞县,以乔木林地、灌木林地、果园用地和天然草地等4种土地利用类型为研究对象,测定4种用地类型0~500 cm土层(每20 cm为1层,共25层)的土壤水分含量,然后采用有序聚类法对4种土地利用类型土壤水分剖面进行分层。【结果】从专业角度无法确定最优分类数K时,可以利用碎石图来确定,对全部样本进行分类并作碎石图可知,当K=4时,有序分割达到最优;对土地利用类型而言,土壤水分剖面总体可划分为水分弱利用层、根系集中层、强烈耗水层、水分调节层等4层,中间2层又可简单地归结为土壤水分利用层。【结论】基于有序聚类法划分的土壤...
关键词：
黄土丘陵区 有序分类法 土壤水分 分层
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
田静
微波遥感技术已经可以实现区域尺度表层土壤水分的观测，但是与生态、水文和农业等领域更密切相关的是深层土壤水分，如何实现由表层土壤水分估算深层土壤水分仍是亟待解决的科学问题。本研究利用中国区域2 121个土壤水分观测站点的多层土壤水分数据（统计数据未含港、澳、台地区。下同），基于10 cm土壤水分，应用指数滤波法分别估算20、30、40和50 cm深度的土壤水分。结果表明：1）随着土壤深度的增加，指数滤波法的估算精度逐渐下降，NSE（纳什效率系数）中值对应4个深度分别为0.76、0.54、0.39和0.28,R~2（决定系数）中值分别为0.86、0.73、0.64和0.59,RMSE（均方根误差）中值分别为0.023、0.027、0.028和0.028 m~3/m~3;2）由2 121个土壤水分站点率定得到的站点最佳T值（表征土壤水分从表层运移至深层的时间）的中值估算深层土壤水分具有可行性，尤其估算浅层（如20 cm）土壤水分时，估算结果与用最佳T值相比，93%的站点NSE差值<0.05,82%的站点RMSE差值<0.001;3）表层和深层土壤水分的相关性越好，指数滤波法的估算精度越高。综上，指数滤波法在中国区域具有较好的适用性，中国区域T的中值，可以作为指数滤波法在中国区域应用的参考值。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
杨红 杜辉 陶雪娟 朱玉英
土壤水分特性受土壤质地、结构、有机质、容重等因素的影响较大。为更好地了解施用生物有机肥培养的土壤水分特性,通过对室内培养的土壤进行测定,分析不同容重下不同肥料处理对土壤含水量、水分常数以及水分有效性的影响,并利用VG模型进行参数求解。结果表明:VG模型能较好拟合土壤水分特征曲线;在相同容重不同处理条件下,施加EM(effective microorganisms,有效微生物群)有机肥的土壤含水量最大,其次是施加土壤改良剂,最小的是不加任何试剂;在施加EM原液处理中,随着EM原液稀释浓度的增加,土壤含水量有不断增大的趋势;在相同处理不同容重条件下,随着容重的增大,土壤持水性和土壤水分有效性不断降...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张世文 张立平 袁君 沈重阳 陈孝杨 叶回春 黄元仿
【目的】探究多角度、多尺度全面揭示土壤颗粒大小分布特征的方法体系,探索更加简单而又可综合定量分析评价土壤质量及其演变过程的手段。【方法】以计算的土壤颗粒体积分形维数(Dv)作为分析对象,建立集分形理论、传统统计学、分离土壤颗粒Dv的双对数图和地质统计学等理论和方法为一体的表层土壤颗粒大小分布变化特征分析方法体系,并基于此从点和区域2个尺度系统全面地研究表层土壤颗粒大小分布变化特征。【结果】粒径50μm以内的土壤颗粒累积体积百分含量与Dv呈显著负相关,相关系数为0.63,土壤颗粒Dv值越小,土壤颗粒越粗;最大和最小D...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
聂艳 贾付生 朱亚星 于雷 于婧
土壤湿度指数遥感监测在农业生产中具有重要的作用。为探讨国产高分一号(GF-1)遥感数据在江汉平原农情参数快速获取中的适用性,以潜江市2017年3月8日的GF-1 WFV影像和106个采样点的土壤湿度实测数据为数据源,选择垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直干旱指数(MPDI)和植被调整垂直干旱指数(VAPDI),对土壤湿度指数反演的效果进行比较和验证。研究结果表明:PDI、MPDI、VAPDI与土壤湿度实测含水量的决定系数分别达到0.649、0.802和0.821,实测土壤含水量验证精度评价也表明各模型均能满足反演的精度要求,说明基于GF-1 WFV影像开展江汉平原的大尺度土壤湿度反演是可行的;在植被覆盖中等区域,MPDI和VAPDI能够在一定程度上克服混合像元对土壤湿度光谱信息的影响,反演的精度要比PDI高,但在高植被覆盖度区,采用垂直植被指数(PVI)修正的VAPDI不易出现植被覆盖饱和现象,具有更高的反演精度;基于3种指数模型反演的土壤湿度指数空间异质性基本一致,但MPDI、VAPDI对土壤湿度变化更为敏感,能反映出不同植被覆盖类型下土壤湿度的实际水平。研究结果可为江汉平原大范围和动态监测表层土壤湿度指数提供理论基础和实践参考。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
姜勃 田静 苏红波
论文基于CLM 4.5模拟1980—2009年月尺度中亚陆表蒸散发和土壤水分,并和GLDAS、GLEAM数据产品进行对比,结果表明CLM 4.5模拟的蒸散和土壤水分区域平均值和其他产品具有较好的一致性。从CLM 4.5模拟的陆表蒸散结果分析可知:全年蒸散大部分集中于春夏2季,在5月达到一年的最大值,夏季中亚的蒸散高值区集中在哈萨克斯坦北部和东北部、东南部的山地区,对应主要的农田区和林地区,植被蒸腾占主导因素;春季东南部天山山脉和帕米尔高原是蒸散高值区,主要因为该地区春季降水量较大,且积雪开始融化,水量充足,地表蒸散发充分;蒸散低值区主要在西南的土库曼斯坦和乌兹别克斯坦,地表覆盖以荒漠为主,植被覆盖较少,降水也较少,导致地面蒸散量较低。模拟的表层土壤水分结果表明:冬季陆面蒸散低,降水大多储存在表层土壤内或者以积雪的形式覆盖在地面上,春季气温升高,积雪融化下渗到土壤中,土壤水分持续增加,4月份达到峰值;夏季蒸散增加,降水减少,土壤水分持续下降,9月份达到最低值;进入秋冬季后蒸散降低,土壤水分呈上升趋势。中亚土壤水分高值区集中在北部和东北部的林地、农田区,以及天山山脉和下游的阿姆河、锡尔河流域区,西南部的荒漠区依然是低值区。一年中,夏季降水较少,由于地面蒸发的作用,土壤水分持续较少,蒸散也随之降低。三者之间相关性很高;冬季降水和土壤之间的相关性较高,尤其是裸地区;在植被覆盖较大的情况下,春季降水和蒸散相关性较高,土壤水分和降水、蒸散之间相关性较低,会出现负相关情况。CLM 4.5模拟的结果为进一步中亚地区的水问题研究奠定基础。
关键词：
陆表蒸散 土壤水分 CLM 4.5 中亚
[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] 农业现代化研究
[作者]
辛强 李兆富 李瑞娟 郭泰 吴敏 潘剑君
土壤水分一直是土壤学领域中较为活跃的研究内容，是陆面过程与水循环的重要影响因素。以ＡＭＳＲ－Ｅ为代表的被动微波遥感技术的发展为土壤水分的研究提供了方便，但是其粗糙的空间分辨率限制了其在中小尺度内的应用。因此，本研究利用ＭＯＤＩＳ温度产品ＭＯＤ１１Ａ２和归一化植被指数产品ＭＯＤ１３Ａ３构建了月时间尺度下的温度植被干旱指数（ＴＶＤＩ）；其次，利用温度植被干旱指数ＴＶＤＩ和土壤水分之间的线性负相关关系，对ＡＭＳＲ－Ｅ三级土壤水分反演产品进行空间降尺度研究，获取２００３年连续月时间尺度下空间分辨率为１ ｋＭ的土壤水分反演结果，并利用地面实测土壤水分数据对反演结果进行验证。地面实测土壤水分值与降尺度反演．．．
[期刊] 西南农业学报
[作者]
文锡梅 兰安军 易兴松 张吟 李洋 秦志佳
【目的】利用高光谱数据定量反演喀斯特地区土壤有机质含量,为喀斯特地区快速、大范围、实时地监测土壤有机质含量提供更多的技术手段。【方法】利用机载高光谱成像系统和便携式地物光谱仪分别获取土壤光谱数据,基于原始光谱反射率和不同光谱变换数据,分析其与土壤有机质含量的相关性,以偏最小二乘法建立模型预测土壤有机质含量。【结果】2种数据源都可以用于土壤有机质含量预测,其中,基于ASD光谱一阶微分变换建立的模型预测精度较高,验证集决定系数(Rv~2)为0.910,相对分析误差(RPD)为2.68;基于GS光谱二阶微分变换建立的模型预测效果较好,验证集Rv~2为0.772,RPD为1.49。【结论】ASD光谱与GS光谱建模预测精度相差较大,ASD光谱客观条件影响较小、光谱波段更宽、光谱分辨率更高,具有更好的预测能力;低空无人机获取的GS光谱也具有一定的预测能力。
关键词：
高光谱 土壤有机质 喀斯特 偏最小二乘法
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