本文選題：高光譜遙感 + 土壤堿化��； 參考：《新疆大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：土壤鹽漬化是威脅環(huán)境的一個重要因素,主要由自然變化及人類不合理的開發(fā)引起。土壤的鹽漬化現(xiàn)象在全世界范圍內(nèi)普遍存在,我國鹽漬化土壤分布廣泛且面積總量大,新疆更是我國土壤鹽漬化面積最大的省份,甚至有“世界鹽堿土博物館”之稱。土壤鹽漬化問題是新疆可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題和熱點研究領(lǐng)域。土壤堿化屬于土壤鹽漬化的一種,而堿化土壤與鹽化土壤在理化性質(zhì)、形成機(jī)理上并不相同。目前對于土壤鹽漬化的研究多集中于南疆地區(qū)的土壤鹽化現(xiàn)象,而針對天山北坡的典型堿化土壤的研究相對較少。遙感反演是當(dāng)前準(zhǔn)確掌握土壤鹽漬化程度最主要的也是唯一的方法。本文通過進(jìn)行實地土壤樣本采集、光譜數(shù)據(jù)采集并獲取相關(guān)遙感影像,采取3S技術(shù),結(jié)合高光譜數(shù)據(jù)以及Quickbird、SPOT6兩種高空間分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),選擇定性與定量分析的方法,探討了天山北坡奇臺縣境內(nèi)大面積存在的堿化土壤的理化性質(zhì)、高光譜數(shù)據(jù)響應(yīng)特征、遙感反演土壤p H的機(jī)理及高分辨率影像數(shù)據(jù)堿化程度監(jiān)測方法。主要得出以下結(jié)論:(1)探討將土壤中八大離子含量作為中間量,建立高光譜數(shù)據(jù)與土壤堿化指標(biāo)的模型的理論基礎(chǔ)。350nm~1000nm波段范圍內(nèi)的高光譜數(shù)據(jù)與土壤溶液八大離子中的CO32-、HCO3-、Na+、Cl-離子的相關(guān)性曲線形態(tài)基本一致。且CO32-、HCO3-、Na+三者與高光譜反射率數(shù)據(jù)相關(guān)性最好,且最敏感波段位置為678nm,該波段與大部分遙感傳感器的紅波段相對應(yīng),為高光譜反射率反演土壤的堿化程度及遙感影像反演土壤堿化程度奠定了基礎(chǔ)。八大離子與多種土壤堿化指數(shù)之間的關(guān)系中,CO32-、HCO3-、Na+與土壤p H、TA、RSC的相關(guān)性最好,SAR、ESP與Na+具有最好的相關(guān)性。CO32-、HCO3-、Na+為影響各類堿化指數(shù)的主要離子。證明了將離子作為中間量,通過土壤光譜反射率預(yù)測土壤堿化程度的可行性。(2)堿化土壤光譜反射率在350~1000nm波段范圍內(nèi),反射率隨著土壤p H的增加而增加,但在350~600nm之間反射率增加較快,600~1000nm之間變緩。反射率經(jīng)R、Lg R、1/R變換后與土壤p H的相關(guān)性增大,1/R變換效果最好,將最大相關(guān)系數(shù)提高了0.06。且R、Lg R、1/R變換擴(kuò)展了特征波段的范圍。倒數(shù)反射率(1/R)與土壤p H值建立的PLSR模型具有最好的建模精度(R2=0.820)及均方根誤差(RMSE=0.329),且模型的RPD超過2,表明其可以準(zhǔn)確預(yù)測堿化土壤p H值。Rcr和Lg(1/R)'兩種參數(shù)模型精度較低,不適用于堿化土壤p H值預(yù)測。(3)選擇SPOT6各波段數(shù)據(jù)討論了光譜反射率與各種堿化指標(biāo)的關(guān)系。除p H外的其他堿化指數(shù)與各波段反射率及反射率倒數(shù)的相關(guān)性都比較低,主要原因是這些指數(shù)均由土壤溶液中離子濃度計算得到,而土壤p H是土壤堿化程度的綜合反映。土壤p H是作為遙感反演土壤堿化程度的最優(yōu)指標(biāo)。(4)采用Quickbird 2A級多光譜數(shù)據(jù)及SPOT6數(shù)據(jù)兩種高分辨率數(shù)據(jù)進(jìn)行土壤p H預(yù)測,其空間分辨率分別為2.44m及6.0m。Quickbird采用線性回歸方式對波段反射率與采樣點p H建模,SPOT6選擇波段反射率倒數(shù)進(jìn)行建模。兩種模型中,采用的波段均為可見光紅綠藍(lán)波段。Quickbird模型的預(yù)測精度R2=0.8241,RMSE=0.3295,SPOT6模型預(yù)測精度R2=0.8244,RMSE=0.374。
[Abstract]:Soil salination is one of the most important factors to threaten the environment , mainly caused by natural change and unreasonable development of human . ( 2 ) In the range of 350 锝，

本文編號：1829030