【目的】及時(shí)、精準(zhǔn)、大面積、動態(tài)地獲取棉田鹽漬土理化特征信息，對棉田鹽漬土有效治理和防治至關(guān)重要，本文通過分析棉田鹽漬化土壤高光譜特征，并建立監(jiān)測模型；利用衛(wèi)星影像對棉田土壤鹽分進(jìn)行間接監(jiān)測，并找到適合該研究區(qū)的反演模型。 【方法】于2013年在棉花生育期內(nèi)，獲取近地高光譜數(shù)據(jù)和Landsat8衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、同步地面調(diào)查數(shù)據(jù)，并對高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行原始光譜反射率、對數(shù)、倒數(shù)、一階微分和方差分析處理，提取鹽漬化土壤的特征波段。利用相關(guān)分析和回歸分析建立棉田土壤鹽漬化嚴(yán)重度估測模型，用均方根誤差、相對誤差、相關(guān)系數(shù)等對模型精度進(jìn)行檢驗(yàn)。利用ENVI5.0SP3對試驗(yàn)區(qū)Landsat8影像進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正、幾何精較正等預(yù)處理，嘗試?yán)瞄g接監(jiān)測指標(biāo)反應(yīng)棉田土壤鹽分狀況，并對對棉田土壤鹽分狀況進(jìn)行反演。 【結(jié)果】通過對棉田土壤鹽漬化監(jiān)測的研究，得到如下結(jié)果： （1）明確了棉田鹽漬化土壤高光譜特征 在400-2500nm波段，鹽漬化與非鹽漬化土壤的光譜反射率曲線形態(tài)相似，反射率值大于非鹽漬化土壤，且隨鹽漬化程度的加重，反射率值也越大。 （2）建立棉田鹽漬化土壤監(jiān)測模型 研究表明：高光譜原始反射率1350-1850nm為棉田鹽漬化土壤光譜敏感波段；高光譜一階微分707nm、526nm、531nm為棉田鹽漬化土壤光譜特征波段，對其構(gòu)建鹽分指數(shù)并利用最佳鹽分指數(shù)進(jìn)行建模并檢驗(yàn)，SI1和BI的擬合度R2高，RMSE、RE小，檢測結(jié)果較為理想，可推薦為棉田土壤鹽分監(jiān)測的最佳模型。 （3）實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感對棉田土壤鹽漬化的監(jiān)測 研究表明：棉花各生長指標(biāo)：株高、果枝數(shù)、干物質(zhì)積累量、葉面積指數(shù)與土壤鹽分均呈極顯著負(fù)相關(guān)。所以，應(yīng)用棉花各時(shí)期干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù)作為棉花受鹽分脅迫的間接監(jiān)測指標(biāo)是可行的；Landsat8的B5波段為監(jiān)測棉花受鹽分脅迫的最佳波段；花鈴期可作為鹽漬化監(jiān)測的最佳時(shí)期；DVI-SI指數(shù)監(jiān)測模型y=-3531.1X2+6976.3X-3444.1，決定系數(shù)高（R2=0.905**），反演精度高（總精度87.5%）。能夠很好的監(jiān)測土壤鹽分狀況，在棉花關(guān)鍵生育期。 【結(jié)論】鹽漬化棉田土壤的高光譜特征、衛(wèi)星影像反演效果較好，實(shí)現(xiàn)了利用遙感技術(shù)對棉田土壤鹽漬化狀況的監(jiān)測。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S156.41
【部分圖文】：

基于遙感技術(shù)的棉田土壤鹽漬化監(jiān)測研究應(yīng)用示范先進(jìn)單位，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和儀器設(shè)備均有利于本研究的開展；三是該區(qū)農(nóng)業(yè)屬干旱區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)，土壤鹽漬化類型豐富、次生鹽漬化現(xiàn)象典型。試驗(yàn)在中國新疆第六師共青團(tuán)農(nóng)場進(jìn)行。共青團(tuán)農(nóng)場前身為昌吉州試驗(yàn)農(nóng)場，19年改為昌吉縣農(nóng)場。1959 年 1 月改屬自治區(qū)農(nóng)墾廳，更名為昌吉共青團(tuán)農(nóng)場。1967 屬昌吉縣領(lǐng)導(dǎo)。1978 年 10 月屬昌吉州農(nóng)墾局，1982 年 4 月屬農(nóng)六師，地處天山北麓噶爾盆地南緣，中心點(diǎn)位置北緯 44°18′，東經(jīng) 87°8′，距烏魯木齊市 67 公里。共青團(tuán)場屬于溫帶大陸性氣候，冬季寒冷且漫長，夏季炎熱且短暫，年平均氣溫 5.8-7.9 度有效積溫約 3550℃，年日照時(shí)數(shù)約 3136 小時(shí)，無霜期 150-170 天�，F(xiàn)有耕地面積 3萬畝，可耕地面積 27 萬畝，已種植面積 12.8 萬畝。經(jīng)過 57 年的發(fā)展，共青團(tuán)農(nóng)場的業(yè)正在向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)靠近大力推進(jìn)機(jī)械化作業(yè)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，信息農(nóng)業(yè)，在規(guī)模和管理具有大農(nóng)業(yè)優(yōu)勢。

基于遙感技術(shù)的棉田土壤鹽漬化監(jiān)測研究表 2-3ASD FieldSpec Pro FR 2500 地物光譜儀技術(shù)參數(shù)表Table2-3: ASD FieldSpec Pro FR 2500 feature spectrometer technology parameter table項(xiàng)目 參數(shù)光譜范圍 350-2500nm采樣間隔 350-1000nm 為 1.4nm1000-2500nm 為 2nm光譜分辨率 350-1000nm 為 3nm1000-2500nm 為 10nm觀測通道 單通道，光釬傳輸，非同步參考板測定輸出波段數(shù)/數(shù)據(jù)間隔 2151/1nm

圖 2-6 棉田土壤鹽漬化程度與光譜反射率的相關(guān)性Fig. 2-6 Correlation between soil salinization and spectrum reflectance in cotton field 鹽漬化光譜反射率一階微分與土壤含鹽量的相關(guān)分析取棉花關(guān)鍵生育期（7 月 28 日、8 月 10 日、8 月 29 日）的鹽漬化土壤一土壤含鹽量，分析二者的相關(guān)度。從土壤含鹽量與一階微分光譜的相關(guān)關(guān)看出（圖 2-7），多數(shù)波段通過了 0.01 極顯著性水平檢驗(yàn)（R>0.393）。其中.863），526 nm（R=0.799），531 nm（R=0.821）”三波段相關(guān)系數(shù)最大，可化程度的特征波段。00.20.40.6350 850 1350 1850 2350相關(guān)系數(shù)Correlation波長Wavelength(nm)0.010.05

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本文編號：2812086