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基于半监督模糊识别的土壤含水量高光谱估测模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
快速估测土壤含水量对发展精准农业具有重要意义。为提高土壤含水量光谱估测精度,该文基于山东省泰安市周边的94个棕壤样本光谱与含水量实测数据,首先对原始光谱进行对数倒数一阶微分变换,利用最大相关性原则选择特征因子,然后利用半监督模糊识别模型建立土壤含水量光谱估测模型。实验结果表明:以波段655 nm、1 235 nm、1 497 nm、1 677 nm、2 059 nm的对数倒数的一阶微分变换数据作为特征因子,所建土壤含水量光谱估测模型的精度较高,其中18个检验样本的平均相对误差为4.406%,模型的决定系数R~2=0.977;半监督模糊识别模型充分利用了训练样本的确定性及不确定性信息,可有效用于土壤含水量估测。 相似文献
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土壤类型遥感识别推理决策器研究 总被引：2，自引：4，他引：2
介绍了干旱区土壤类型遥感识别推理决策器的设计原理与实现方法。在用TM遥感图像对土壤类型进行非监督分类的基础上，建立了正向推理与逆向推理相结合的推理机制，对土壤类型进行分类识别决策。用知识表示的产生式规则与框架式规则相结合的数据结构表示土壤学专家的土壤分类识别知识。用像结构模式建立了土壤分类识别的规则，构造了土壤分类判决树，并用典型像例模式进行了各类型土壤判据文件的组织。用该方法对新疆天山北麓阜康试验区的土壤分类识别进行了试验研究。结果表明，该方法分类精度可靠，为干旱区土壤分类识别开辟了一条新的途径。 相似文献
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土体构型对土壤水分、溶质运移过程和作物成长等有显著影响,常规测量采用人工挖土壤剖面取样、实验室化验分析等方法,其周期长效率低。针对以上问题,以探地雷达波形及其图像为研究对象,从检测土体构型的属性(层次、层厚、土质)入手,提出了一种使用探地雷达快速测量土壤土体构型的无损探测方法。基于探地雷达波形图像的纵向梯度信息能够反应土壤分层,采用包络检波法从探地雷达回波中提取包络信号,利用Hilbert分析其瞬时相位来确定分层位置;鉴于土壤介电常数与雷达回波振幅的关系,采用探地雷达回波振幅反演各层介电常数,由介电常数推算雷达波在土壤中的传播速度,以此得到土壤剖面各层厚度;根据探地雷达波形图的图像噪声与土壤砂壤比之间存在定量关系,提出采用主成分分析方法对每一层土质的图像进行噪声估计求得各层土壤的含砂量,结合支持向量机进而辨识各层土壤土质。建立涵盖地域信息、土壤指标、探测信息、图像多特征融合信息的土体构型知识库,并编制快速识别土壤土体构型的信息系统,在内蒙古自治区呼和浩特市周边2个试验基地、6个采样点、4类土壤土体构型使用该方法进行野外探测验证。研究表明:在上述地区地表以下1 m范围内的土体构型识别正确... 相似文献
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利用遥感信息决策树方法分层提取荒漠化土地类型的研究探讨 总被引：37，自引：4，他引：33
选择甘肃省民勤县绿洲作为典型荒漠化区域,根据荒漠化土地分类体系确定决策树的结构及各类地物在树形中的位置。基于各类地物的光谱反射特性和图象数据反映的综合特征,采取相应的识别和提取方法,以最大限度地利用遥感数据源。对于非荒漠化土地分类,利用土壤调节植被指数、阈值数字信号统计可以分离成一类树枝;而重点讨论的3种荒漠化土地类型的分层分类,则相继采用光谱特征提取、几何特征提取、纹理特征提取、监督分类以及植被指数等复合识别指标进行分枝。结果表明:利用决策树分层提取法可以有效地排除和避免提取地物时所有多余信息的干扰及影响,目标明确。同时,为提高分类的精度,开展野外遥感调查和特征分析是极其重要的。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2016,(1)
遥感图像纹理特征的提取和分析,可以弥补光谱特征在提取遥感图像信息特征方面的不足,提高遥感图像分类、识别的精度。为了得到遥感图像纹理特征中较重要的方向性特征,提出一种检测遥感图像纹理方向特征的新方法:先用改进后的二维集合经验模态分解算法(BEEMD)对原始图像进行处理;再对分解结果进行小波分解与Radon变换来检测图像纹理的方向性特征。实验结果表明,所提算法既能克服小波分解高频信息泄露的缺陷,增强小波分解的适用性;又能获得遥感图像纹理在低频、垂直和水平等部分较为准确、精细的方向特征检测结果,为遥感图像的识别与区分提供更有效的依据。 相似文献
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该文旨在探讨中分辨率遥感影像的土地覆盖变化对象识别方法。首先基于植被-不透水层-土壤(VIS)模型,参考OIF指数的信息量进行对象特征指标选取,基于过分割和欠分割指数确定最优分割尺度,对两期SPOT影像进行多时相分割,然后利用卡方变换方法自动选择阈值,进行植被、不透水层、土壤和水体4种土地覆盖类型之间的变化对象识别。精度评价表明,随着对象特征指标包含信息量的不断增加,检测结果的总精度不断提高,其中对影像所有特征指标进行主成分分析并选择前3个主成分作为特征指标组合对土地覆盖变化对象进行识别的总精度最高,为93.9%,Kappa系数为0.824,证明了该方法的有效性。 相似文献
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电磁技术在苏打盐渍化土壤研究中的应用 总被引：6，自引：3，他引：6
分析了盐渍化土壤导电性的决定因子，提出松嫩平原苏打盐渍化土壤的电导率主要由土壤溶液中Na^ 和HCO3^-离子的总电荷数和迁移速率决定；而土壤中粘土矿的含量会因外在环境条件（土壤含水库）的变化而影响土壤的电导率，其是针对不同的土壤物理特征对测量仪器进行校正的理论依据。简述了利用电磁技术进行盐渍化土壤电导率测量的技术原理，探讨了不同深度土壤电导率测量数据的提取方法，在此基础上，对不同类型土壤的测量结果与典型剖面调查结果进行对比分析，认为该技术具有快速、稳定、准确、实用的特点，利用这项技术可以对大面积不同深度土壤盐渍化情况进行快速测量，并对从事田间实验研究有重要的指导意义。 相似文献
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下垫面物质组成是土壤侵蚀模型最主要的输入参数。应用遥感技术提取无植被地区下垫面物质组成信息对于研究大面积土壤侵蚀是非常重要的。黄河黑山峡地区地形复杂,加之裸土、沙漠和岩石光谱的相似性与复杂性,使遥感技术在该地区的应用受到限制,但是由于地形起伏、岩石风化及表面粗糙度等因素的影响,石质山地纹理明显。综合了光谱和纹理信息特征,本文提出光谱归一化方法,并将归一化的光谱与纹理信息相结合构建了石质山地指数(RMI),应用归一化光谱进一步得到沙漠指数(DI),实现石质山地、沙漠与裸土分离。结果表明,该方法提高了信息提取的精度。 相似文献
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基于GIS的耕地改良利用分区研究——以山东章丘市为例 总被引：3，自引：0，他引：3
以山东章丘市为研究区,运用GIS技术,在确定耕地改良利用分区因子和标准的前提下,对区域内全部耕地状况及其障碍因素进行定量分析,划分耕地改良利用类型区.按照因地制宜、因土适用的原则,提出相应的改良利用措施,旨在摸清研究区域耕地改良利用因素的现状水平及制约耕地利用的障碍性因素,进一步提高其高产田的生产能力,挖掘中低产田的生产潜力,探索耕地改良利用的新思路和新方法,为其它区域耕地资源的科学管理和可持续利用提供指导和借鉴作用. 相似文献
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干旱荒漠区土地利用方式快速转变对土壤入渗性能的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
研究不同土地利用类型下土壤入渗及其影响因素,有助于城市土地利用管理及径流调节。以快速城市化的兰州新区6种土地利用类型为例,利用圆盘入渗仪,对土壤水分入渗过程进行了实地测量,并利用主成分分析对影响因素进行研究。结果表明：城市化过程中土地利用变化使土壤砂粒和容重增加,总孔隙度和饱和含水量降低;待建地和人工林地的土壤入渗参数值均低于其他土地利用类型。土壤入渗率与有机质含量、总孔隙度、饱和含水量、粉粒含量正相关,与容重和砂粒、黏粒含量负相关。城市化过程中土地利用类型向待建地的转变改变了土壤理化性质及土壤水分入渗能力。 相似文献
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基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模 总被引：5，自引：1，他引：4
目前土壤属性的曲面建模面临两大问题,一是缺乏足够多的采样点进行模拟,二是采样点的土壤属性与环境变量间存在非线性关系。高精度曲面建模(HASM)方法在如何融合地学信息对土壤属性进行空间插值,尚需深入研究。本文提出高精度曲面建模与地学信息相结合的土壤属性空间插值方法(High accuracy surface modeling for soil properties, HASM-SP),分别基于研究区的土壤类型、土地利用类型和母岩类型,模拟了江西省典型红壤丘陵区土壤的速效磷(AP)、锂(Li)、pH、碱解氮(AN)、全钾(K) 和铬(Cr) 6 种土壤属性的空间分布。将HASM-SP与普通克立格(OK)、OK与地学信息相结合的方法(OK-Geo) 和分层克立格(SK) 相对比,结果表明：结合地学信息可以使插值方法(HASM-SP和OK-Geo) 模拟结果的平均误差更趋近于0;相对于其他3 种方法,HASM-SP具有较小的平均绝对误差和均方根误差。从模拟的空间分布图上来看,HASM-SP获得了由于地学要素类型突变导致的土壤属性空间变异的细节信息。因此,基于地学信息的土壤属性高精度曲面建模方法(HASM-SP) 与传统插值方法相比,不仅提高了土壤属性空间分布的模拟精度,还能更好地刻画突变边界处土壤属性的空间变异,使土壤属性分布图更好地符合地学规律和实际情况。HASM-SP的提出对于丰富土壤属性的高精度曲面建模理论具有重要意义,并为土壤管理、精准农业的实施以及区域环境规划等提供科学依据。 相似文献
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贵州猫跳河流域土地利用变化和土壤侵蚀(英文) 总被引：4，自引：2，他引：2
Due to the extremely poor soil cover, a low soil-forming rate, and inappropriate intensive land use, soil erosion is a serious problem in Guizhou Province, which is located in the centre of the karst areas of Southwest China. In order to bring soil erosion under control and restore environment, the Chinese Government has initiated a serious of ecological rehabilitation projects such as the Grain-for-Green Programme and Natural Forest Protection Program and brought about tremendous influences on land-use change and soil erosion in Guizhou Province. This paper explored the relationship between land use and soil erosion in the Maotiao River watershed, a typical agricultural area with severe soil erosion in central Guizhou Province. In this study, we analyzed the spatio-temporal dynamic change of land-use type in Maotiao River watershed from 1973 to 2007 using Landsat MSS image in 1973, Landsat TM data in 1990 and 2007. Soil erosion change characteristics from 1973 to 2007, and soil loss among different land-use types were examined by integrating the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with a GIS environment. The results indicate that changes in land use within the watershed have significantly affected soil erosion. From 1973 to 1990, dry farmland and rocky desertified land significantly increased. In contrast, shrubby land, other forestland and grassland significantly decreased, which caused accelerated soil erosion in the study area. This trend was reversed from 1990 to 2007 with an increased area of land-use types for ecological use owing to the implementation of environmental protection programs. Soil erosion also significantly varied among land-use types. Erosion was most serious in dry farmland and the lightest in paddy field. Dry farmland with a gradient of 6°-25° was the major contributor to soil erosion, and conservation practices should be taken in these areas. The results of this study provide useful information for decision makers and planners to take sustainable land use management and soil conservation measures in the area. 相似文献
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Preserving soils is a major challenge in ensuring sustainable agriculture for the future. Soil erosion by water is a critical issue in the Mediterranean regions and usually occurs when high-erosive precipitation is in temporal association with poor vegetation cover and density. Modelling soil erosion risks over large spatial scales suffers from the scarcity of accurate information on land cover, rainfall erosivity and their intra-annual dynamics. We estimated the soil erosion risk on arable land in a Mediterranean area (Grosseto Province, southern Tuscany, Italy) and investigated its potential reduction as a response to the change in intra-annual distribution of land cover due to the increase of perennial forage crops. A GIS-based (R)USLE model was employed and a scenario analysis was performed by setting criteria for raising the performance of perennial forage crops. Statistical data on agricultural crops provided an insight into current intra-annual land cover dynamics. Rainfall erosivity was computed on the basis of 22-year hourly precipitation data. The model was used to: i) quantify the potential soil losses of arable land in the study area, ii) identify those areas highly affected by erosion risks iii) explore the potential for soil conservation of perennial crops, thereby enabling appropriate preventive measures to be identified. The erosion rates, averaged over an area of about 140’000 ha, are estimated to 33.42 Mg ha−1 y−1. More than 59% of the study area was subjected to soil losses higher than 11 Mg ha−1 y−1 (from moderate to severe erosion) and the highest rates are estimated for steep inland areas. Arable land with severe soil erosion rates (higher than 33 Mg ha−1 y−1) represent about 35% of the whole study area. The risk of soil loss by water erosion in the study area is estimated to be reduced on average by 36% if perennial crops are increased in terms of 35% of the total arable land. The soil erosion data produced compared well with the published local and regional data. This study thus provides useful preliminary information for landscape planning authorities and can be used as a decision support tool in quantifying the implications of management policies. 相似文献
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中国西北干旱区不同粒径表土碳酸盐含量及碳、氧同位素组成 总被引：4，自引：2，他引：2
通过对我国典型干旱区表土分粒级样品的碳酸盐含量及其碳氧同位素的测试,结果显示:我国西北干旱区表土不同粒级样品的碳酸盐含量以及碳氧稳定同位素组成存在较大的差异。随着粒径的减小,碳酸盐含量逐渐升高,氧同位素逐渐偏正,碳同位素逐渐偏负。可以认为细颗粒组分中土壤次生碳酸盐相对比例大,而粗颗粒组分中原生碳酸盐相对占优势。而次生碳酸盐氧同位素可能受蒸发的控制,碳同位素更多的受植被的影响,所以表现出细颗粒组分较粗颗粒组分碳酸盐的氧同位素更偏正,而碳同位素更偏负。因此,干旱区表土细颗粒组分碳酸盐能更好地反映成壤过程中次生碳酸盐形成时期的气候环境信息。 相似文献