黃河三角洲鹽漬土鹽分及組分定量光譜估測(cè)研究 ——以山東省墾利區(qū)為例
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 03:31
黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化現(xiàn)象普遍,而且程度嚴(yán)重,使得該地區(qū)多處生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞,農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨重大威脅。因此,定量、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)鹽漬土,對(duì)其防治、利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。為明確黃河口區(qū)土壤鹽分及其主要離子的特征光譜,建立適用于該區(qū)域的土壤鹽漬化定量分析模型,提高其定量分析的精度和穩(wěn)定性,本文以山東省墾利區(qū)為研究區(qū),首先野外采集代表性土樣96個(gè),同時(shí)測(cè)定野外原狀土光譜,對(duì)土樣風(fēng)干后,室內(nèi)分析鹽分及其主要離子(Cl-、Na+、Ca2+)含量,分別室內(nèi)、外測(cè)定土樣可見/近紅外高光譜數(shù)據(jù),并進(jìn)行預(yù)處理;而后分析鹽分及其主要離子不同含量的光譜響應(yīng),在此基礎(chǔ)上,采用相關(guān)分析綜合確定表征土壤鹽分及其主要離子的特征光譜;然后分別采用多元線性回歸(multiple linear regression,MLR)、支持向量機(jī)(support vector machine,SVM)和隨機(jī)森林(random forest,RF)方法構(gòu)建土壤鹽分及其主要離子的定量高光譜分析模型;進(jìn)而提取室內(nèi)、室外風(fēng)干土及野外原狀土光譜敏感波段,并基于室...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1.引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 黃河三角洲鹽漬土研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容與思路
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2.源數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 自然地理狀況
2.1.1.1 地質(zhì)地貌概況
2.1.1.2 氣候概況
2.1.1.3 土壤概況
2.1.1.4 水文概況
2.1.1.5 植被概況
2.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況
2.2.數(shù)據(jù)獲取與處理
2.2.1 數(shù)據(jù)獲取
2.2.1.1 野外調(diào)查與采樣
2.2.1.2 高光譜數(shù)據(jù)的獲取
2.2.2 高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.3 土壤鹽分及離子統(tǒng)計(jì)分析及相關(guān)性分析
3.鹽漬土鹽分及主要離子光譜響應(yīng)特征分析與估測(cè)模型構(gòu)建
3.1 材料與方法
3.1.1 光譜響應(yīng)特征分析和特征波段的選擇
3.1.2 模型的構(gòu)建
3.1.2.1 多元線性回歸分析建模
3.1.2.2 支持向量機(jī)分析建模
3.1.2.3 隨機(jī)森林分析建模
3.1.3 模型驗(yàn)證與優(yōu)選
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 鹽漬土鹽分及主要離子光譜響應(yīng)特征分析
3.2.1.1 土壤鹽分高光譜特征分析
3.2.1.2 土壤Cl~-高光譜特征分析
3.2.1.3 土壤Na~+高光譜特征分析
3.2.1.4 土壤Ca~(2+)高光譜特征分析
3.2.2 室內(nèi)鹽漬土特征光譜分析
3.2.2.1 基于光譜響應(yīng)特征及相關(guān)分析的土壤鹽分及其主要離子特征光譜
3.2.2.2 土壤鹽分及其主要離子的定量高光譜分析模型
3.3 小結(jié)
4.基于鹽分光譜參量的黃河口區(qū)土壤鹽分及主要離子含量估測(cè)模型
4.1 材料與方法
4.1.1 敏感波段選擇
4.1.2 光譜參量的構(gòu)建
4.1.3 估測(cè)模型構(gòu)建與驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 土壤鹽分及其主要離子敏感波段選擇
4.2.2 土壤鹽分及其主要離子的估測(cè)模型及最優(yōu)鹽分光譜指數(shù)
4.2.2.1 室內(nèi)風(fēng)干土光譜的鹽分及主要離子估測(cè)模型
4.2.2.2 室外風(fēng)干土及野外原狀土光譜的鹽分及主要離子估測(cè)模型
4.3 小結(jié)
5.結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究特色
5.3 討論
5.4 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河三角洲地區(qū)棉田雜草組成及其群落特征[J]. 房鋒,李美,高興祥,李健,張朝賢. 植物保護(hù). 2016(05)
[2]黃河三角洲檉柳植株周圍土壤鹽分離子的分布[J]. 張立華,陳沛海,李健,陳小兵,馮亞. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(18)
[3]基于改進(jìn)植被指數(shù)的黃河口區(qū)鹽漬土鹽分遙感反演[J]. 陳紅艷,趙庚星,陳敬春,王瑞燕,高明秀. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]基于隨機(jī)森林回歸算法的小麥葉片SPAD值遙感估算[J]. 王麗愛,馬昌,周旭東,訾妍,朱新開,郭文善. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]黃河三角洲土壤有機(jī)質(zhì)含量的高光譜反演[J]. 韓兆迎,朱西存,劉慶,房賢一,王卓遠(yuǎn). 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]利用光譜-鹽分指數(shù)監(jiān)測(cè)棉田土壤鹽分[J]. 李靜,王克如,李少昆,陳兵,肖春花,王瓊,王方永,李栓明,賴軍臣,孫亞玲,張國(guó)強(qiáng). 棉花學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]基于連續(xù)統(tǒng)去除法的土壤鹽分含量反演研究[J]. 彭杰,遲春明,向紅英,滕洪芬,史舟. 土壤學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]土壤含鹽量與電導(dǎo)率的高光譜反演精度對(duì)比研究[J]. 彭杰,王家強(qiáng),向紅英,滕洪芬,柳維揚(yáng),遲春明,牛建龍,郭燕,史舟. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(02)
[9]基于隨機(jī)森林算法的橡膠林地上生物量遙感反演研究——以景洪市為例[J]. 王云飛,龐勇,舒清態(tài). 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]土壤濕潤(rùn)條件下基于光譜對(duì)稱度的鹽漬土鹽分含量預(yù)測(cè)[J]. 劉婭,潘賢章,王昌昆,李燕麗,石榮杰,周睿,解憲麗. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(10)
碩士論文
[1]山東引黃灌區(qū)交替波涌灌溉田間泥沙運(yùn)移和水分利用效率研究[D]. 王帥.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]黃河三角洲濱海鹽漬土鹽分含量野外高光譜估測(cè)與遙感反演[D]. 安德玉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于高光譜數(shù)據(jù)的開都河流域下游綠洲鹽漬化土壤表層含鹽量估算模型對(duì)比研究[D]. 賴寧.新疆師范大學(xué) 2013
[4]黃河三角洲耕地后備資源評(píng)價(jià)與開發(fā)利用研究[D]. 王莉莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[5]現(xiàn)代黃河三角洲濱海濕地時(shí)空演變分析[D]. 楊偉.華東師范大學(xué) 2010
本文編號(hào):3479080
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
1.引言
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 黃河三角洲鹽漬土研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容與思路
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2.源數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 自然地理狀況
2.1.1.1 地質(zhì)地貌概況
2.1.1.2 氣候概況
2.1.1.3 土壤概況
2.1.1.4 水文概況
2.1.1.5 植被概況
2.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況
2.2.數(shù)據(jù)獲取與處理
2.2.1 數(shù)據(jù)獲取
2.2.1.1 野外調(diào)查與采樣
2.2.1.2 高光譜數(shù)據(jù)的獲取
2.2.2 高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.3 土壤鹽分及離子統(tǒng)計(jì)分析及相關(guān)性分析
3.鹽漬土鹽分及主要離子光譜響應(yīng)特征分析與估測(cè)模型構(gòu)建
3.1 材料與方法
3.1.1 光譜響應(yīng)特征分析和特征波段的選擇
3.1.2 模型的構(gòu)建
3.1.2.1 多元線性回歸分析建模
3.1.2.2 支持向量機(jī)分析建模
3.1.2.3 隨機(jī)森林分析建模
3.1.3 模型驗(yàn)證與優(yōu)選
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 鹽漬土鹽分及主要離子光譜響應(yīng)特征分析
3.2.1.1 土壤鹽分高光譜特征分析
3.2.1.2 土壤Cl~-高光譜特征分析
3.2.1.3 土壤Na~+高光譜特征分析
3.2.1.4 土壤Ca~(2+)高光譜特征分析
3.2.2 室內(nèi)鹽漬土特征光譜分析
3.2.2.1 基于光譜響應(yīng)特征及相關(guān)分析的土壤鹽分及其主要離子特征光譜
3.2.2.2 土壤鹽分及其主要離子的定量高光譜分析模型
3.3 小結(jié)
4.基于鹽分光譜參量的黃河口區(qū)土壤鹽分及主要離子含量估測(cè)模型
4.1 材料與方法
4.1.1 敏感波段選擇
4.1.2 光譜參量的構(gòu)建
4.1.3 估測(cè)模型構(gòu)建與驗(yàn)證
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 土壤鹽分及其主要離子敏感波段選擇
4.2.2 土壤鹽分及其主要離子的估測(cè)模型及最優(yōu)鹽分光譜指數(shù)
4.2.2.1 室內(nèi)風(fēng)干土光譜的鹽分及主要離子估測(cè)模型
4.2.2.2 室外風(fēng)干土及野外原狀土光譜的鹽分及主要離子估測(cè)模型
4.3 小結(jié)
5.結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 研究特色
5.3 討論
5.4 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃河三角洲地區(qū)棉田雜草組成及其群落特征[J]. 房鋒,李美,高興祥,李健,張朝賢. 植物保護(hù). 2016(05)
[2]黃河三角洲檉柳植株周圍土壤鹽分離子的分布[J]. 張立華,陳沛海,李健,陳小兵,馮亞. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(18)
[3]基于改進(jìn)植被指數(shù)的黃河口區(qū)鹽漬土鹽分遙感反演[J]. 陳紅艷,趙庚星,陳敬春,王瑞燕,高明秀. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]基于隨機(jī)森林回歸算法的小麥葉片SPAD值遙感估算[J]. 王麗愛,馬昌,周旭東,訾妍,朱新開,郭文善. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]黃河三角洲土壤有機(jī)質(zhì)含量的高光譜反演[J]. 韓兆迎,朱西存,劉慶,房賢一,王卓遠(yuǎn). 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]利用光譜-鹽分指數(shù)監(jiān)測(cè)棉田土壤鹽分[J]. 李靜,王克如,李少昆,陳兵,肖春花,王瓊,王方永,李栓明,賴軍臣,孫亞玲,張國(guó)強(qiáng). 棉花學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]基于連續(xù)統(tǒng)去除法的土壤鹽分含量反演研究[J]. 彭杰,遲春明,向紅英,滕洪芬,史舟. 土壤學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]土壤含鹽量與電導(dǎo)率的高光譜反演精度對(duì)比研究[J]. 彭杰,王家強(qiáng),向紅英,滕洪芬,柳維揚(yáng),遲春明,牛建龍,郭燕,史舟. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(02)
[9]基于隨機(jī)森林算法的橡膠林地上生物量遙感反演研究——以景洪市為例[J]. 王云飛,龐勇,舒清態(tài). 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[10]土壤濕潤(rùn)條件下基于光譜對(duì)稱度的鹽漬土鹽分含量預(yù)測(cè)[J]. 劉婭,潘賢章,王昌昆,李燕麗,石榮杰,周睿,解憲麗. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(10)
碩士論文
[1]山東引黃灌區(qū)交替波涌灌溉田間泥沙運(yùn)移和水分利用效率研究[D]. 王帥.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]黃河三角洲濱海鹽漬土鹽分含量野外高光譜估測(cè)與遙感反演[D]. 安德玉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于高光譜數(shù)據(jù)的開都河流域下游綠洲鹽漬化土壤表層含鹽量估算模型對(duì)比研究[D]. 賴寧.新疆師范大學(xué) 2013
[4]黃河三角洲耕地后備資源評(píng)價(jià)與開發(fā)利用研究[D]. 王莉莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[5]現(xiàn)代黃河三角洲濱海濕地時(shí)空演變分析[D]. 楊偉.華東師范大學(xué) 2010
本文編號(hào):3479080
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