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松嫩平原典型土壤高光谱定量遥感研究 总被引：5，自引：0，他引：5
为实现松嫩平原典型土壤理化参数时空信息的快速获取,为定量遥感、精准农业等相关研究服务,以松嫩平原典型土壤的高光谱反射率为研究对象,分析土壤反射光谱特征及其与土壤理化参数的关系,建立基于反射光谱指数的土壤理化参数遥感估算模型;提取黑土光谱特征点,建立黑土反射光谱曲线模拟函数.结果表明:松嫩平原不同土壤光谱特征差异主要在450-600,600-800 nm两个吸收谷部分,土壤有机质是黑土反射光谱特征的决定因素;不同于南方土壤,铁对松嫩平原典型土壤反射光谱特征的影响较小;随着含水量的增加,土壤水分对土壤光谱反射率的作用过程可以用三次方程定量描述;基于土壤反射率及反射光谱特征的土壤理化参数光谱预测模型可以用于土壤相关理化参数的快速测定;基于光谱特征点的黑土反射光谱曲线模拟函数可以准确描述黑土的反射光谱特征,这一方法可以用于高光谱数据压缩和基于多光谱数据的高光谱反射率重建. 相似文献
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应用高光谱遥感数据估算土壤表层水分的研究 总被引：8，自引：0，他引：8
土壤水分是土壤的重要组成部分，它在陆地表层和大气之间的物质和能量交换方面扮演着重要角色，寻求快速而准确的方法估算土壤水分具有重要意义。通常，从可见光一近红外对土壤表层水分的估计多是建立在土壤水分与反射率的关系之上的。而在土壤水分含量不高时，土壤水分的增加使土壤光谱反射率在整个波长范围内降低，尤其在760nm，970nm，1190nm，1450nm，1940nm和2950nm等水分吸收波段，而在土壤水分含量较高时，土壤水分的增加会使土壤光谱反射率在某些光谱波段升高。而土壤水分的估计往往是基于土壤水分与土壤水分吸收波段的吸收强度之间的线性关系上，虽然这些经验的方法对于估算某些土壤的表层水分含量是有效的，但这些关系应用于其它条件(如不同种类土壤、土壤湿度变化范围很大的情况)时却面临很多困难，这与土壤的光谱反射率是由土壤的组成成分(土壤水分、有机质、氧化铁和粘土矿物等)的含量和它们在土壤中的分布密切相关。微分技术处理“连续”的光谱是遥感中常用的数学方法，微分技术能部分消除低频光谱成分的影响。现在微分光谱已广泛地应用于研究植被的生物物理参数、矿物和有机质等。然而利用微分光谱对土壤水分反演的研究却鲜见报道。本文通过对实验室中多种不同类型的土壤进行光谱与土壤表层水分含量进行观测，探讨了通过土壤反射率与微分光谱对土壤表层水分的反演方法。4种类型的土壤光谱数据(反射率(R)，反射率倒数的对数(log(1／R))，反射率的一阶微分光谱(dR／dλ)，反射率倒数的对数的一阶微分光谱(d(log(1／R))／dλ))与土壤表层水分之间的关系在本文中得到分析，R与log(1／R)对于不同土壤类型与土壤表层水分都很敏感，说明通过R与log(1／R)反演土壤表层水分受土壤类型的影响很大，而dR／dλ，d(log(1／R))／dλ)对土壤类型却不敏感，对土壤表层水分较为敏感，说明dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)对于反演不同类型土壤具有很大的潜力，微分光谱与土壤水分在某些波段具有显著的相关性。通过随机对9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据建立反演土壤水分的模型，并其他9种土壤(各具有4个土壤水分)的数据进行验证模型，结果表明，dR／dλ和d(log(1／R))／dλ)能够显著提高R与log(1／R)对于不同土壤类型土壤表层水分的反演精度，由于吸收过程是非线性的，在四种类型的土壤光谱数据中，总体来说，d(log(1／R))／dλ)具有最好的能力预测不同类型土壤的表层水分含量。 相似文献
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准确地估测植被覆盖度对于生态环境、自然资源评估有着重要的意义.本文通过无人机获取多光谱影像结合DEM,对拍摄区域植被面积进行估测;利用无人机遥感平台搭载的Sequoia多光谱相机获取影像数据,研究了常见的4种植被指数(归一化差值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、绿度归一化植被指数(GNDVI))在植被面积估测中的适用性.实验结果表明,无人机多光谱影像结合DEM,在植被面积估测中具有可行性.其中,归一化差值植被指数(NDVI)可使植被从土壤、水体、阴影等复杂背景因素中分离出来,能较为准确地统计植被覆盖面积.通过无人机多光谱影像估测绿植覆盖面积,可为精细化作物管理、农业估产提供决策依据. 相似文献
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研究利用高光谱成像数据,用数字的方法定量模拟了SPOT－HRV、CBERS-CCD、Landsat5-TM和NOAA14-AVHRR类似波段的空中表面反射率及地面光谱反射率图像,并利用这些图像对上述传感器相应波段的光谱响应、大气影响特性用基于反射率和基于归一化植被指数（NDVI）的方法进行了定量的比较分析。研究表明,由于传感器类似波段的光谱响应不同,因而由其计算的反射率和NDVI之间均存在明显差异,这种差异是大气改正所无法完全消除的。多传感器定量分析时需要进行相应的辐射改正。 相似文献
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北京地区冬小麦冠层光谱数据与叶面积指数统计关系研究 总被引：4，自引：1，他引：3
以北京地区冬小麦为研究对象,利用TM传感器的光谱响应函数处理地面测量获得的冬小麦冠层光谱数据,得到对应于TM传感
器红光波段和近红外波段的反射率,进而计算出冬小麦冠层的归一化植被指数NDVI。建立了LAI与NDVI之间的不同经验关
系模型,对实验结果进行分析后得出,LAI与NDVI之间具有高度的指数相关性。 相似文献
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盐渍化土壤光谱特征分析与建模 总被引：2，自引：0，他引：2
为建立土壤盐渍化遥感监测模型,选取宁夏回族自治区平罗县典型土壤盐渍化发生区域作为研究区,以野外原位光谱测量数据和实验室内测得的土壤含盐量与p H值数据为基础,进行高光谱数据处理,分析不同盐渍化程度土壤的光谱特征;对实测土壤光谱反射率进行倒数、对数、均方根及其一阶微分等光谱变换,计算高光谱指数;与土壤样本含盐量进行相关性分析,筛选盐渍化土壤的光谱特征波段,利用多元线性回归分析建立土壤盐渍化监测模型。研究结果表明:以倒数一阶微分变换后的940 nm和1 094 nm波段作为特征波段构建的土壤盐渍化遥感监测模型最优。 相似文献
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土壤钾含量高光谱定量反演研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了更快捷准确地进行土壤钾(K)含量的预测,基于土壤高光谱数据和化学元素分析数据,研究土壤光谱与土壤钾含量之间的定量关系.在对土壤原始光谱进行处理分析基础上,提取反射率(R)、反射率倒数的对数(log(1/R))、反射率一阶微分(R')和波段深度(BD)4种光谱指标,运用偏最小二乘回归方法建立相应的预测模型,并对模型进行检验.结果表明,波段深度是估算土壤钾含量最好的光谱指标,其建模精度超过0.85,均方根误差不超过0.1;全波段高光谱分辨率反射光谱具有快速有效估算土壤钾含量的潜力. 相似文献
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相对于遥感影像,高光谱遥感影像具有光谱信息,为精准识别植被提供了新的技术支持.对高分五号(GF-5)高光谱数据进行光谱变换,结合植被指数,分析各种光谱变换方法对植被的识别能力.首先提取研究区主要的两种植被端元光谱,对实验区进行分类,依据植被分布位置,确定这两种植被分别为桉树和车桑子;然后对植被的反射率光谱进行一阶、二阶微分,连续统去除和对数变换处理;最后基于4种光谱变换及反射率光谱计算两种植被的11种植被指数,依据两种植被对应植被指数的J-M距离,判断不同光谱曲线对植被的识别能力.结果表明,5种光谱曲线对植被识别能力由强到弱依次为二阶微分、一阶微分、连续统去除、原始光谱、对数变换. 相似文献
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以德兴铜矿尾矿坝附近的土壤为研究对象,在实验室内利用ASD便携式光谱仪对研究区内68组土壤样本进行了测定,并通过研究土壤反射光谱特征,选择了反射率的对数微分变换作为土壤有机质(soil organic matter,SOM)预测模型的因变量;通过对土壤有机质含量与土壤光谱特征的相关分析,将402 nm与2 312 nm波段反射率的对数微分变换结果参与模型建立;最终,从多元回归分析和模糊数学2个角度建立了有机质含量的预测模型。结果表明:基于模糊数学的研究方法优于多元线性回归方法,相关系数达到89.3%,平均相对误差较小。因此,地面实测光谱可以用于预测土壤的有机质含量。该方法具有周期短、成本低等特点。 相似文献
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基于双天线全球导航卫星系统反射技术（global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R）,建立了两个修正地表粗糙度影响的土壤湿度反演模型——解析模型和人工神经网络模型,并以GPS L1 C/A码为例建立了GNSS-R土壤湿度仿真平台,仿真分析了地表粗糙度对两个模型反演精确度的影响。结果表明,当地表均方根高度大于0.010 m时,必须对解析模型进行粗糙度修正。粗糙度影响修正结果显示,小粗糙度情况下修正的解析模型取得了良好的结果,但对于大粗糙度有一定局限性。在均方根高度大于0.025 m时,进行土壤粗糙度修正前,人工神经网络模型精度比解析模型提高了36.83%~72.36%。进行修正后,人工神经网络模型的精度比解析模型提高了42.86%~54.40%。人工神经网络模型在修正前后取得了相近的精度,无修正的人工神经网络模型精度比有修正的解析模型精度仍提高了35.83%~53.48%。 相似文献
12.
《Geoscience and Remote Sensing Letters, IEEE》2009,6(4):625-629
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本文在实地调研的基础上,结合调研资料,从资源与粮食安全的角度提出了黑土保护的意义,从不可逆退化和生态风险的角度指出了黑土利用当前存在的问题,并从用养平衡和强化治理的角度提出了开展黑土保护与治理的措施建议.论文的主要观点是,黑土是一种珍贵的稀有资源,承载着保障我国粮食安全的重任,也是区域生态安全的重要屏障.当前黑土利用主要存在土壤侵蚀严重、高强度利用下用养失调、存在着重要的生态风险等三大问题.针对黑土的防治,在既有国情条件下,应从被动保护转变为保护与治理相结合,强化治理,从战略定位、制度设计、区域协调和支撑措施上给予系统考虑. 相似文献
14.
土壤有机质光谱特征研究 总被引：38，自引：0，他引：38
对在宜兴市和横山县采集的174个土样400nm～2500nm波段的光谱曲线进行了研究。为了有效去除背景噪声对目标光谱的影响，并将非线性关系线性化，首先对土壤光谱进行了14种变换，然后运用光谱微分技术、逐步回归分析等方法研究了土壤光谱反射特性与土壤有机质之间的关系。结果表明，反射率对数的一阶微分这一变换形式对土壤有机质含量最为敏感。建立了相应的回归预测模型，模型方程判定系数达到0．885，较好地利用土壤光谱反射特性预测了土壤有机质的含量。 相似文献
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通过对我国各地的土壤光谱反射率的分析表明,无论在二维或多维空间中,确有土壤光谱线存在,但不是严格的一条直线,而是有适当宽度的带。不宜用全国统一的一条土壤光谱线来作植被分析。讨论了不同土壤光谱线对绿度及植被覆盖度估计的误差。还论述了土壤光谱反射率主成分分析的结果及其物理意义。 相似文献
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土壤的发射率具有较大的不确定性,为了准确提取土壤的发射率,利用ASTER光谱库中的58条土壤光谱,模拟产生了热红外高光谱数据集,利用这些数据进行了土壤的发射率提取试验,分析了较为典型的几种温度发射率分离方法,如NEM、ISSTES、α剩余法、MMD、TES在土壤发射率提取中的适用性、稳定性和精度,并根据分析的结果对各种算法在土壤发射率反演中的应用进行了相应改进.对于NEM方法,给出了最优的最大发射率;对于MMD方法,提出了一种比原平均-最小最大发射率之差更好的经验关系;在TES方法中,使用ISSTES代替原先的NEM方法,获得了精确的发射率初始值.基于模拟数据的算法分析结果表明,对于地面测量高光谱数据的土壤发射率信息提取,ISSTES准确度最高.最后给出了使用这5种方法由地面实测高光谱数据提取的土壤发射率光谱实例,提取的发射率光谱的分布情况很好印证了基于模拟数据的算法分析结果. 相似文献
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水土保持行业组件式GIS平台的开发 总被引：2，自引：1，他引：2
概述水土保持行业组件式GIS平台－WSCIS2001产生的背景，特点，功能及其应用，并阐明行业组件式GIS是GIS发展的必然趋势。 相似文献
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根据贵阳市采样基地地形地貌及土地利用特征,借助地统计空间变异分析和GIS技术在进行详细的土壤水分变异特征分析的基础上,分析小尺度下土壤水分分布与地形因子的关系.从对土壤水分的统计分析结果来看,土壤水分分布接近正态分布;变异系数为0.17,属于中等偏低水平;土壤水含量范围大约在10.65～21.82之间.克立格插值结果显示,整个研究区域中的土壤水含量分布规律明显,即由中间向东西两侧递增.通过对不同坡度和高程下土壤水含量分级的分布面积的整理,我们发现不同级别的土壤水含量与坡度之间存在很强的负相关关系,变化曲线呈倒数形式;土壤水含量的各个级别与高程4级、5级之间存在很强的正相关关系;土壤水含量各个级别在东坡分布面积最多,其次为东北坡. 相似文献
19.
基于GIS的土壤质量评价研究 总被引：25，自引：0，他引：25
介绍了基于GIS土壤质量等级评价的实现过程。探讨了土壤等级评价因子的选择和因子权重的确定方法。在分析了几种常用方法在土壤质量评价中的应用特点并指出几种方法的局限性之后，提出了顾及因子稳定性的多元线性回归分析法，并以南方某地为例进行了实例分析。 相似文献
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利用TRMM／TMI资料提取地表层湿度信息试验 总被引：1，自引：0，他引：1
模拟分析了地表层湿度反演过程中地表及大气各种因素(卫星扫描角、地表粗糙度、地表植被覆盖和大气)对反演结果的影响情况;应用正演模拟技术得到了利用TMI低频10GHz通道微波极化比反演地表层湿度信息时,斜率和截距随像元植被覆盖度可调的反演方程;确定了反演方程中斜率、截距系数随像元植被覆盖度变化的对数关系和线性关系;反演技术中综合应用了多种途径获取到的被动微波像元中动态的植被覆盖信息;尝试了将这些因子用于地表层湿度反演的可行性;对于反演结果,研究工作中利用地表HUBEX外场观测资料进行了对比分析,得到了空间分布特征和时间演变趋势比较一致的对比分析结果。 相似文献