發(fā)布時(shí)間：2020-10-16 00:41

　　 對(duì)土壤鹽漬化高光譜變化特征和遙感影像表現(xiàn)特征的研究是監(jiān)測(cè)與認(rèn)識(shí)鹽漬化土壤變化規(guī)律的依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，分析與評(píng)估鹽漬化土壤的利用潛力是預(yù)防土壤退化、保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的依據(jù)。本文以瑪納斯河綠洲荒漠區(qū)為研究區(qū)，根據(jù)田間采樣與室內(nèi)分析數(shù)據(jù)、不同水鹽含量土壤高光譜數(shù)據(jù)、研究區(qū)不同時(shí)段遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)土壤水鹽高光譜特征分析、不同時(shí)期土壤鹽漬化變化規(guī)律分析以及研究區(qū)耕地利用潛力分析，明確了研究區(qū)土壤水鹽的光譜變化特征以及不同程度鹽漬化耕地的利用潛力，揭示了研究區(qū)土地利用／土地覆被的變化規(guī)律，為區(qū)域鹽堿土改良與利用以及可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。主要結(jié)論如下： 1.研究區(qū)土壤水、鹽高光譜特征：對(duì)研究區(qū)不同質(zhì)地、含水量、含鹽量的土壤高光譜測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行去包絡(luò)線和一階微分處理后，①確定了反映鹽漬化程度敏感波段為347～377nm和1800～1911nm；②土壤反射光譜受土壤質(zhì)地、含鹽量、含水量等因素影響。粘土反射率最高，粉粘壤土次之，砂壤土最低；土壤含鹽量越高其光譜反射率也越高；土壤含水量光譜曲線變化臨界值是其田間持水量，低于田間持水量，隨水分含量增加反射率減小，高于田間持水量，隨水分含量增加反射率升高。 2.研究區(qū)土壤鹽漬化遙感定量反演：基于2009年4月26號(hào)研究區(qū)TM數(shù)據(jù)的土壤鹽分指數(shù)影像與同期田間采樣測(cè)定的鹽分?jǐn)?shù)據(jù)，采用線性回歸方法，構(gòu)建了土壤鹽漬化遙感定量反演模型（y=0.093x+0.766，精度87.34%）。根據(jù)該模型得到研究區(qū)非鹽漬化土壤占其總面積的57.02%，輕度鹽漬化土地面積占18.7%，中度鹽漬化土壤與重度鹽漬化土壤面積占24.28%，并計(jì)算出瑪納斯河流域0-30cm土壤鹽分儲(chǔ)量約為2.2×109t。 3.研究區(qū)鹽漬化土地利用/土地覆被變化:由1989、2001、2012年三個(gè)時(shí)期遙感數(shù)據(jù)獲得研究區(qū)土地利用變化，在研究時(shí)段內(nèi)，研究區(qū)耕地、林地和草地面積增長(zhǎng)率分別為5.06%、1.20%和3.59%，水體面積變化不大，建設(shè)用地面積增長(zhǎng)率為0.91%，未利用土地面積減少率為11.39%，主要被開(kāi)發(fā)為耕地和林草地；采用決策樹(shù)分類(lèi)對(duì)研究區(qū)耕地鹽漬化程度研究表明隨著時(shí)間的推移鹽漬化逐漸減弱，到研究期末非鹽漬化耕地面積為31.58%，輕度鹽漬化耕地面積為23.02%，中、重度鹽漬化面積占到45.39%。 4.鹽漬化耕地利用潛力評(píng)估：根據(jù)研究區(qū)典型農(nóng)田田間采樣和室內(nèi)分析數(shù)據(jù)，結(jié)合地下水埋深和土壤質(zhì)地調(diào)查數(shù)據(jù)，以土壤速效養(yǎng)分（堿解氮、有效磷、速效鉀）、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值、總鹽含量、地下水埋深七個(gè)指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)方法，構(gòu)建鹽堿地利用潛力評(píng)估模型。評(píng)估結(jié)果表明：研究區(qū)耕地以中潛力（44.75%）和中高潛力（27.92%）為主，高潛力（9.51%）和低潛力（17.81%）面積較少，占研究區(qū)耕地的27.32%。 本文對(duì)瑪納斯河流域鹽漬化土壤的高光譜特征、鹽漬化土壤的遙感影像特征、鹽漬化土壤的利用特征和變化規(guī)律以及鹽漬化土壤的利用潛力進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為研究區(qū)的土壤鹽漬化防治、農(nóng)業(yè)規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)田水利規(guī)劃和生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：S156.4
【部分圖文】：

17雄偉陡峻，分化強(qiáng)烈。海拔 2500m 至 3500m 的區(qū)域降水充沛，生長(zhǎng)著各類(lèi)高山和亞高草甸，土壤類(lèi)型大多為高山草甸土。植被類(lèi)型少，生物量更少，覆蓋率僅為 70%。中山的海拔大致在 1700 至 3000m，云杉、野薔薇、忍冬，針茅、樺樹(shù)、金雞兒等是主要植圖 2-1 研究區(qū) 2001 年遙感影像圖及地貌圖

2.1 光譜數(shù)據(jù)的去噪處理光譜測(cè)定過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生誤差，為得到光譜平穩(wěn)與概略的變化，可以利用預(yù)處理的方法消減光譜中受隨機(jī)因素影響產(chǎn)生的誤差部分，得到平滑波形。靜態(tài)平、移動(dòng)平均法、卷積平滑方法、傅立葉級(jí)數(shù)近似法、小波消噪等是常用的光譜平滑。實(shí)踐表明，平滑是對(duì)高頻率噪聲處理的一種有效方法[94]。本研究采用移動(dòng)平均中心樣點(diǎn)光譜曲線周?chē)�一定范圍�?nèi)的的平均值作為中心樣點(diǎn)的光譜值：計(jì)算公式'iR=12k+1(Ri-k+Ri-k+1+…+Ri+…+Ri+k) （3-1）在 3-1 式中， R ，'iR 分別為該樣本第 i 點(diǎn)平滑前后的值，k=1，2，3，…，n[圖 3-1 所示，采用移動(dòng)平均法，在 348～1800nm 波段曲線幾乎未表現(xiàn)出差異，但00～2500nm 波段去噪前后曲線能夠表現(xiàn)出一定的土壤光譜差異。表明，光譜移動(dòng)算法在個(gè)別波段能起到去噪的波段。

圖 3-3 典型地物反射光譜曲線及照片如圖 3-3 所示，本次采集地物光譜主要為植物與非植物兩大類(lèi)。非植物類(lèi)主要指不同的地表覆被狀況，包括戈壁、沙地、裸露農(nóng)田土壤、鹽結(jié)皮地面和被綠色植被覆蓋區(qū)。非植物光譜曲線的總體特征表現(xiàn)比較單調(diào)，在 0.4-1.6μm 之間的光譜波段各種土壤表面反射光譜沒(méi)有明顯的反射“低谷區(qū)”和“高原區(qū)”，大部分的土壤反射曲線在這個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)都呈現(xiàn)緩慢上升的特征。裸露農(nóng)田和戈壁灘的反射曲線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)十分相近，但在近紅外波長(zhǎng)區(qū)間二者就有所差異，農(nóng)田土壤反射率明顯高于戈壁；沙地與鹽結(jié)皮地表的反射光譜曲線在 0.6μm 之前分異明顯，但是在 0.6-1.5μm 直接的波段反射曲線及其相似。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要由于這幾種狀態(tài)的土壤類(lèi)型、表面粗糙度、土壤含水率、礦物質(zhì)成分等的差異引起土壤對(duì)電磁輻射反射波譜特性的變化。植物反射光譜曲線在可見(jiàn)光區(qū)低于各種狀態(tài)的土壤，但是在近紅外波段則相反。觀
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李茜;孫兆軍;秦萍;;寧夏鹽堿地現(xiàn)狀及改良措施綜述[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年33期

2 張飛;塔西甫拉提·特依拜;丁建麗;何祺勝;;塔里木盆地北緣綠洲鹽漬化地地物光譜特征分析[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

3 顧曉鶴;王堃;潘瑜春;蔡玉梅;黃文江;王慧芳;;基于HJ1A-HSI超光譜影像的耕地有機(jī)質(zhì)遙感定量反演[J];地理與地理信息科學(xué);2011年06期

4 趙庚星,竇益湘,田文新,張銀輝;衛(wèi)星遙感影像中耕地信息的自動(dòng)提取方法研究[J];地理科學(xué);2001年03期

5 宋長(zhǎng)春,閻百興,宋新山;電磁技術(shù)在蘇打鹽漬化土壤研究中的應(yīng)用[J];地理科學(xué);2002年01期

6 樊自立,穆桂金,馬英杰,馬映軍;天山北麓灌溉綠洲的形成和發(fā)展[J];地理科學(xué);2002年02期

7 宋長(zhǎng)春,鄧偉,李取生,王志春,章光新;松嫩平原西部土壤次生鹽漬化防治技術(shù)研究[J];地理科學(xué);2002年05期

8 張定祥,劉順喜,尤淑撐,周連芳;基于機(jī)載成像光譜數(shù)據(jù)的宜興市土地利用/土地覆蓋分類(lèi)方法對(duì)比研究[J];地理科學(xué);2004年02期

9 關(guān)元秀,劉高煥,王勁峰;基于GIS的黃河三角洲鹽堿地改良分區(qū)[J];地理學(xué)報(bào);2001年02期

10 李海濱,林忠輝,劉蘇峽;Kriging方法在區(qū)域土壤水分估值中的應(yīng)用[J];地理研究;2001年04期

本文編號(hào)：2842483