隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人口的增長,對土地資源的過度開發(fā)及不合理利用導(dǎo)致土地質(zhì)量退化問題愈發(fā)凸顯。土壤鹽漬化是干旱、半干旱地區(qū)土地質(zhì)量退化的主要問題之一,對區(qū)域糧食安全、經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境都將造成直接威脅。因此,實時、精準(zhǔn)地獲取鹽漬土動態(tài)變化信息,對治理鹽漬土、防止其進一步退化和進行農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。 傳統(tǒng)的土壤鹽漬化監(jiān)測采用野外定點調(diào)查方式,耗時費力而且測點少,代表性差,無法實現(xiàn)大面積實時監(jiān)測。目前,利用現(xiàn)代遙感技術(shù)實現(xiàn)對鹽漬化土壤大面積的實時動態(tài)監(jiān)測已經(jīng)成為主流趨勢。但光學(xué)遙感手段存在一定的局限性,它依賴于地物的光譜響應(yīng)特征。微波遙感能夠全天候進行探測,具有穿透性,對土壤水分敏感。電磁感應(yīng)儀EM38在土壤電導(dǎo)率獲取方面有快速,大范圍測量,測量精度高等優(yōu)勢。土壤含水量,土壤電導(dǎo)率是鹽漬化監(jiān)測中的重要地表參數(shù),獲取這兩個參數(shù)對于鹽漬化監(jiān)測研究至關(guān)重要。因此,結(jié)合雷達及EM38數(shù)據(jù)可以彌補光學(xué)遙感在鹽漬化監(jiān)測研究當(dāng)中的不足。 本文以新疆塔里木盆地北緣渭干河-庫車河三角洲綠洲為研究區(qū)域,分析研究區(qū)域內(nèi)不同土壤含水量,土壤電導(dǎo)率,土壤鹽分之間的相互制約性。利用雷達遙感的優(yōu)勢提取了土壤水分信息,利用精確及快速測量土壤電導(dǎo)率的電磁感應(yīng)儀EM38并結(jié)合可見光遙感數(shù)據(jù)反演獲得較準(zhǔn)確的土壤電導(dǎo)率信息,將這些數(shù)據(jù)與鹽分指數(shù)一起共同建立了多平臺,多元數(shù)據(jù)結(jié)合的遙感與近感協(xié)同反演模型。主要研究成果包括以下幾方面： (1)比較幾種植被散射模型,根據(jù)研究區(qū)地勢平坦,植被稀疏等特點,選擇了較適合研究區(qū)的,能夠比較好的刻畫研究區(qū)地表散射特征的“水—云”模型,去除植被散射的影響,研究了地表散射特征,得到地表后向散射系數(shù)。比較四種極化方式的土壤后向散射系數(shù)與土壤含水量的相關(guān)性,結(jié)果顯示,HH極化方式對土壤含水量較為敏感。最后利用HH極化方式土壤后散射系數(shù)結(jié)合實測土壤含水量數(shù)據(jù),得到了土壤水分反演模型。 (2)根據(jù)電磁感應(yīng)技術(shù)電導(dǎo)率測量儀EM38所測得水平模式表觀電導(dǎo)率及垂直模式電導(dǎo)率與二上壤含鹽量之間的關(guān)系,選擇垂直模式所測得表觀電導(dǎo)率進行后續(xù)的研究。引進綜合光譜響應(yīng)指數(shù)COSRI,并根據(jù)電導(dǎo)率與COSR[之間的相關(guān)關(guān)系,建立土壤電導(dǎo)率反演模型。 (3)計算土壤鹽分指數(shù),結(jié)合土壤含水量,土壤電導(dǎo)率建立鹽漬化監(jiān)測遙感與近感協(xié)同反演回歸模型。 (4)利用野外定位實測的土壤含鹽量,對所建模型進行精度驗證,結(jié)果顯示,Person值相關(guān)系數(shù)為0.842,通過了0.01的置信區(qū)間,為顯著性相關(guān)。將該結(jié)果與前人研究的SI-ALBEDO特征空間鹽漬化監(jiān)測方法進行比較,Person值0.842大于0.788,且其標(biāo)準(zhǔn)差0.04也小于0.10。因此斷定協(xié)同監(jiān)測模型是可行的,具有更高的鹽漬化信息提取精度。
【學(xué)位單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S156.41;S127
【部分圖文】：

全球鹽漬土分布圖(源自MiddletonandThomas,1997)

電磁波的傳播Fig2.1Thepropagationoftheelectromagneticwave

遙感使用的電磁波波長主要在紫外，紅外，可見光和微波波段，其中成像雷達使用的微波波段大約在Imm-lm波長范圍之間。（圖2.2)在常用的遙感電磁波波段范圍以內(nèi)，可見光的產(chǎn)生來源于物質(zhì)外層電子的激勵，紅外線的產(chǎn)生來自于物質(zhì)的分子振動和晶格振動，而微波的波長更長，這是由于物質(zhì)的分子旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)、電子自轉(zhuǎn)與磁場之間的相互作用而引起的，這決定了地物和工作在微波波段的成像雷達之間具有其固有的相互作用機理[66]。10 '1 10 1()0 10 ‘ 10 6 10 ^ 10 ^ 10 3 ]0 ^ 10' 1 10—I—I—I—I—I—1—1—I—I—I—I—I 1 ■I I ！ 1I I -^-J I I線I X射線 W, j 紅外 j 微波 IIi ‘ i光丨 i1笛達使tfl的波段Mill I2.4cm 3.8cm 7.5cm ISon 30ati HiOcm■ l2.5MH/.> (8MiiZ''3.SMiiZ)<2MIIZ)< L\01Z> (.VXJMHZ)圖2.2電磁波譜Fig2.2 The electromagnetic spectrum(二）雷達方程雷達是主動式微波遙感傳感器，它是利用傳感器向地面發(fā)射微波后，接受其散射或反射波，其過程可以用雷達方程來表示[67]:12

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號：2817948