南疆棉田土壤鹽漬化的時(shí)空變異與種植風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 18:00
土壤剖面鹽漬化信息對(duì)南疆棉田的土壤鹽漬化防治具有重要意義,同時(shí)也是棉田精準(zhǔn)灌溉的重要依據(jù)。如何快速、無損獲取土壤剖面的鹽漬化信息,并據(jù)此進(jìn)行土壤剖面鹽分的三維可視化與時(shí)空變異性研究,已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的難點(diǎn)與熱點(diǎn)。本論文充分利用大地電導(dǎo)率儀EM38-MK2快速獲取土壤剖面鹽漬化信息的優(yōu)勢(shì),以新疆南疆機(jī)采棉田為試驗(yàn)區(qū),針對(duì)土壤鹽分、水分等關(guān)鍵因子對(duì)表觀電導(dǎo)率的影響,以EM38-MK2采集的土壤表觀電導(dǎo)率數(shù)據(jù)和同步采集的土壤剖面不同深度分層樣本的實(shí)測(cè)電導(dǎo)率數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用多元線性模型、三維反距離插值方法,指示克里格方法等多種手段開展土壤采樣方法、農(nóng)田土壤電導(dǎo)率精確解譯、土壤鹽分含量三維可視化、棉田土壤電導(dǎo)率時(shí)空變異與棉花生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)等研究工作。主要研究結(jié)果包括以下四個(gè)方面:(1)基于電磁感應(yīng)數(shù)據(jù)的南疆棉田土壤電導(dǎo)率反演模型研究針對(duì)電磁感應(yīng)儀(EM38-MK2)的發(fā)射圈和接收圈設(shè)計(jì)了不同采樣方案,在同一條田內(nèi)采集了4個(gè)不同時(shí)期的土壤表觀電導(dǎo)率數(shù)據(jù)及相應(yīng)的剖面土樣,分析了不同土壤采集方案及土壤含水量對(duì)表觀電導(dǎo)率模型精度的影響,對(duì)比了以單一時(shí)期數(shù)據(jù)建模的局部模型和4個(gè)時(shí)期整體數(shù)據(jù)建模的全局模...
【文章來源】:塔里木大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 土壤鹽漬化現(xiàn)狀
1.1.1 世界土壤鹽漬化現(xiàn)狀
1.1.2 鹽漬土分布特點(diǎn)及次生鹽漬化產(chǎn)生的原因
1.2 土壤屬性空間變異的研究綜述
1.2.1 土壤屬性二維空間變異研究
1.2.2 土壤屬性三維空間變異研究
1.3 EM38 在農(nóng)業(yè)研究中的應(yīng)用研究
1.3.1 EM38 結(jié)構(gòu)與基本原理
1.3.2 土壤表觀電導(dǎo)率作為農(nóng)田土壤屬性測(cè)量的基礎(chǔ)
1.3.3 EM38 表觀電導(dǎo)率在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.4 三維建模方法與可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 三維建模方法研究現(xiàn)狀
1.4.2 三維可視化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5 現(xiàn)有存在的問題
1.6 本章小結(jié)
第2章 研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線及方法
2.1 研究目的和意義
2.2 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)采集
2.2.1 研究區(qū)概況
2.2.2 數(shù)據(jù)采集方法
2.2.3 數(shù)據(jù)采集
2.3 研究?jī)?nèi)容
2.3.1 基于EM38-MK2 數(shù)據(jù)的土壤鹽分反演模型研究
2.3.2 土壤鹽分的二維時(shí)空變異特征研究
2.3.3 土壤鹽分的三維時(shí)空變異特征研究
2.3.4 基于棉花不同時(shí)期下耐鹽閾值風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
2.4 研究技術(shù)路線
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于電磁感應(yīng)數(shù)據(jù)的南疆棉田土壤電導(dǎo)率反演模型研究
3.1 引言
3.2 研究數(shù)據(jù)
3.3 研究方法
3.4 結(jié)果與分析
3.4.1 不同深度土層電導(dǎo)率反演模型
3.4.2 不同采樣方案的電導(dǎo)率反演精度對(duì)比
3.4.3 局部模型與全局模型的精度對(duì)比
3.4.4 土壤含水量對(duì)電導(dǎo)率反演模型精度的影響
3.5 討論
3.6 本章小結(jié)
第4章 棉田土壤鹽漬化的二維時(shí)空變異研究
4.1 引言
4.2 研究數(shù)據(jù)
4.3 研究方法
4.4 結(jié)果與分析
4.4.1 不同時(shí)期表觀電導(dǎo)率描述性統(tǒng)計(jì)特征
4.4.2 土壤鹽分剖面類型分析
4.4.3 土壤鹽分剖面空間變異特征分析
4.4.4 土壤鹽分剖面類型時(shí)空分布格局分析
4.5 討論
4.6 本章小結(jié)
第5章 棉田土壤鹽漬化的三維時(shí)空變異性研究
5.1 引言
5.2 研究數(shù)據(jù)
5.3 研究方法
5.3.1 EM38-MK2 表觀電導(dǎo)率多元線性反演模型
5.3.2 三維反距離權(quán)重插值法
5.4 結(jié)果與分析
5.4.1 土壤電導(dǎo)率(ECe)線性模型與交叉驗(yàn)證
5.4.2 土壤電導(dǎo)率(ECe)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析
5.4.3 不同時(shí)期土壤電導(dǎo)率三維分布特征
5.4.4 不同時(shí)期土壤鹽漬化面積分布
5.5 討論
5.5.1 電磁感應(yīng)表觀電導(dǎo)率的模型與精度
5.5.2 土壤鹽分的空間分布
5.5.3 根系土壤鹽分聚集對(duì)作物產(chǎn)量的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 基于三維可視化的棉田種植風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估
6.1 引言
6.2 研究數(shù)據(jù)
6.3 研究方法
6.3.1 指示克里格法
6.3.2 三維普通克里格法
6.4 結(jié)果與分析
6.4.1 不同時(shí)期土壤剖面電導(dǎo)率的預(yù)測(cè)
6.4.2 不同時(shí)期耐鹽閾值下土壤鹽分空間變異性的比較
6.4.3 不同時(shí)期下土壤鹽分含量預(yù)測(cè)概率圖比較
6.4.4 不同時(shí)期耐鹽閾值下棉田土壤電導(dǎo)率風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
6.5 討論
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綠洲農(nóng)田土壤微量營(yíng)養(yǎng)元素的空間變異性研究——以新疆于田縣為例[J]. 顧思博,周金龍,曾妍妍,陳云飛,王松濤,杜江巖. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(03)
[2]三維可視化技術(shù)在天氣雷達(dá)中的應(yīng)用研究[J]. 劉康. 電子測(cè)試. 2019(24)
[3]三維可視化綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)在化工園區(qū)管理中的應(yīng)用[J]. 余紅民. 化工管理. 2019(34)
[4]作戰(zhàn)試驗(yàn)三維可視化仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 魏五洲,趙海旭. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(31)
[5]基于WebGIS的多源災(zāi)情信息可視化平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙鵬輝,張宗哲. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(30)
[6]基于三維可視化技術(shù)的播種機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王社. 農(nóng)機(jī)化研究. 2020(06)
[7]基于電磁感應(yīng)儀數(shù)據(jù)的南疆棉田土壤電導(dǎo)率反演模型研究[J]. 劉新路,彭杰,馮春暉,吳家林,羅德芳,齊威. 土壤學(xué)報(bào). 2020(03)
[8]Using proximal sensor data for soil salinity management and mapping[J]. GUO Yan,ZHOU Yin,ZHOU Lian-qing,LIU Ting,WANG Lai-gang,CHENG Yong-zheng,HE Jia,ZHENG Guo-qing. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[9]甘南州高寒草地土壤氮磷空間分布特征[J]. 張瑤瑤,冷若琳,崔霞,宋清潔,胥剛. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(12)
[10]基于高光譜與電磁感應(yīng)技術(shù)的干旱區(qū)綠洲土壤含水量反演研究[J]. 寧娟,丁建麗,楊愛霞,蘇雯,李煥,曹雷,繆琛,地力夏提·艾木熱拉. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2018(03)
博士論文
[1]微咸水膜下滴灌土壤鹽調(diào)控與棉花生長(zhǎng)特征研究[D]. 譚帥.西安理工大學(xué) 2018
[2]濱海鹽土三維土體電導(dǎo)率空間變異及可視化研究[D]. 李洪義.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]滴灌對(duì)土壤水分、鹽度及棉花生長(zhǎng)影響的初探[D]. 馬宜修.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]海涂資源土壤鹽分三維空間變異性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 黃毓.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 2016
[3]基于GIS的墾利縣土壤鹽分、有機(jī)質(zhì)空間變異特征研究[D]. 孫運(yùn)朋.魯東大學(xué) 2014
[4]雷達(dá)與TM圖像融合及分類的土壤鹽漬化信息遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 依力亞斯江·努爾麥麥提.新疆大學(xué) 2008
[5]不同土地利用方式下黃河三角洲土壤特性空間變異研究[D]. 劉寧.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3430998
【文章來源】:塔里木大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 土壤鹽漬化現(xiàn)狀
1.1.1 世界土壤鹽漬化現(xiàn)狀
1.1.2 鹽漬土分布特點(diǎn)及次生鹽漬化產(chǎn)生的原因
1.2 土壤屬性空間變異的研究綜述
1.2.1 土壤屬性二維空間變異研究
1.2.2 土壤屬性三維空間變異研究
1.3 EM38 在農(nóng)業(yè)研究中的應(yīng)用研究
1.3.1 EM38 結(jié)構(gòu)與基本原理
1.3.2 土壤表觀電導(dǎo)率作為農(nóng)田土壤屬性測(cè)量的基礎(chǔ)
1.3.3 EM38 表觀電導(dǎo)率在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.4 三維建模方法與可視化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 三維建模方法研究現(xiàn)狀
1.4.2 三維可視化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5 現(xiàn)有存在的問題
1.6 本章小結(jié)
第2章 研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線及方法
2.1 研究目的和意義
2.2 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)采集
2.2.1 研究區(qū)概況
2.2.2 數(shù)據(jù)采集方法
2.2.3 數(shù)據(jù)采集
2.3 研究?jī)?nèi)容
2.3.1 基于EM38-MK2 數(shù)據(jù)的土壤鹽分反演模型研究
2.3.2 土壤鹽分的二維時(shí)空變異特征研究
2.3.3 土壤鹽分的三維時(shí)空變異特征研究
2.3.4 基于棉花不同時(shí)期下耐鹽閾值風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
2.4 研究技術(shù)路線
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于電磁感應(yīng)數(shù)據(jù)的南疆棉田土壤電導(dǎo)率反演模型研究
3.1 引言
3.2 研究數(shù)據(jù)
3.3 研究方法
3.4 結(jié)果與分析
3.4.1 不同深度土層電導(dǎo)率反演模型
3.4.2 不同采樣方案的電導(dǎo)率反演精度對(duì)比
3.4.3 局部模型與全局模型的精度對(duì)比
3.4.4 土壤含水量對(duì)電導(dǎo)率反演模型精度的影響
3.5 討論
3.6 本章小結(jié)
第4章 棉田土壤鹽漬化的二維時(shí)空變異研究
4.1 引言
4.2 研究數(shù)據(jù)
4.3 研究方法
4.4 結(jié)果與分析
4.4.1 不同時(shí)期表觀電導(dǎo)率描述性統(tǒng)計(jì)特征
4.4.2 土壤鹽分剖面類型分析
4.4.3 土壤鹽分剖面空間變異特征分析
4.4.4 土壤鹽分剖面類型時(shí)空分布格局分析
4.5 討論
4.6 本章小結(jié)
第5章 棉田土壤鹽漬化的三維時(shí)空變異性研究
5.1 引言
5.2 研究數(shù)據(jù)
5.3 研究方法
5.3.1 EM38-MK2 表觀電導(dǎo)率多元線性反演模型
5.3.2 三維反距離權(quán)重插值法
5.4 結(jié)果與分析
5.4.1 土壤電導(dǎo)率(ECe)線性模型與交叉驗(yàn)證
5.4.2 土壤電導(dǎo)率(ECe)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析
5.4.3 不同時(shí)期土壤電導(dǎo)率三維分布特征
5.4.4 不同時(shí)期土壤鹽漬化面積分布
5.5 討論
5.5.1 電磁感應(yīng)表觀電導(dǎo)率的模型與精度
5.5.2 土壤鹽分的空間分布
5.5.3 根系土壤鹽分聚集對(duì)作物產(chǎn)量的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 基于三維可視化的棉田種植風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估
6.1 引言
6.2 研究數(shù)據(jù)
6.3 研究方法
6.3.1 指示克里格法
6.3.2 三維普通克里格法
6.4 結(jié)果與分析
6.4.1 不同時(shí)期土壤剖面電導(dǎo)率的預(yù)測(cè)
6.4.2 不同時(shí)期耐鹽閾值下土壤鹽分空間變異性的比較
6.4.3 不同時(shí)期下土壤鹽分含量預(yù)測(cè)概率圖比較
6.4.4 不同時(shí)期耐鹽閾值下棉田土壤電導(dǎo)率風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
6.5 討論
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綠洲農(nóng)田土壤微量營(yíng)養(yǎng)元素的空間變異性研究——以新疆于田縣為例[J]. 顧思博,周金龍,曾妍妍,陳云飛,王松濤,杜江巖. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(03)
[2]三維可視化技術(shù)在天氣雷達(dá)中的應(yīng)用研究[J]. 劉康. 電子測(cè)試. 2019(24)
[3]三維可視化綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)在化工園區(qū)管理中的應(yīng)用[J]. 余紅民. 化工管理. 2019(34)
[4]作戰(zhàn)試驗(yàn)三維可視化仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 魏五洲,趙海旭. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(31)
[5]基于WebGIS的多源災(zāi)情信息可視化平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙鵬輝,張宗哲. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(30)
[6]基于三維可視化技術(shù)的播種機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王社. 農(nóng)機(jī)化研究. 2020(06)
[7]基于電磁感應(yīng)儀數(shù)據(jù)的南疆棉田土壤電導(dǎo)率反演模型研究[J]. 劉新路,彭杰,馮春暉,吳家林,羅德芳,齊威. 土壤學(xué)報(bào). 2020(03)
[8]Using proximal sensor data for soil salinity management and mapping[J]. GUO Yan,ZHOU Yin,ZHOU Lian-qing,LIU Ting,WANG Lai-gang,CHENG Yong-zheng,HE Jia,ZHENG Guo-qing. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[9]甘南州高寒草地土壤氮磷空間分布特征[J]. 張瑤瑤,冷若琳,崔霞,宋清潔,胥剛. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(12)
[10]基于高光譜與電磁感應(yīng)技術(shù)的干旱區(qū)綠洲土壤含水量反演研究[J]. 寧娟,丁建麗,楊愛霞,蘇雯,李煥,曹雷,繆琛,地力夏提·艾木熱拉. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2018(03)
博士論文
[1]微咸水膜下滴灌土壤鹽調(diào)控與棉花生長(zhǎng)特征研究[D]. 譚帥.西安理工大學(xué) 2018
[2]濱海鹽土三維土體電導(dǎo)率空間變異及可視化研究[D]. 李洪義.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]滴灌對(duì)土壤水分、鹽度及棉花生長(zhǎng)影響的初探[D]. 馬宜修.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]海涂資源土壤鹽分三維空間變異性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D]. 黃毓.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 2016
[3]基于GIS的墾利縣土壤鹽分、有機(jī)質(zhì)空間變異特征研究[D]. 孫運(yùn)朋.魯東大學(xué) 2014
[4]雷達(dá)與TM圖像融合及分類的土壤鹽漬化信息遙感監(jiān)測(cè)研究[D]. 依力亞斯江·努爾麥麥提.新疆大學(xué) 2008
[5]不同土地利用方式下黃河三角洲土壤特性空間變異研究[D]. 劉寧.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3430998
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