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玉米作物系数无人机遥感协同地面水分监测估算方法研究 预览
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作者 张瑜 张立元 +3 位作者 Zhang Huihui 宋朝阳 蔺广花 韩文霆 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期83-89,共7页
该文研究不同水分胁迫条件下无人机遥感与地面传感器协同估算玉米作物系数的可行性。利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取内蒙古达拉特旗昭君镇试验站不同水分胁迫下大田玉米冠层光谱影像,计算植被指数,采用经气象... 该文研究不同水分胁迫条件下无人机遥感与地面传感器协同估算玉米作物系数的可行性。利用自主研发的六旋翼无人机遥感平台搭载多光谱传感器获取内蒙古达拉特旗昭君镇试验站不同水分胁迫下大田玉米冠层光谱影像,计算植被指数,采用经气象因子和作物覆盖度校正后的FAO-56双作物系数法计算玉米的作物系数,研究作物系数与简单比值植被指数(simple ratio index,SR)、叶面积指数(leaf area index,LAI)和表层土壤含水率(surface soil moisture,SM)的相关关系,结果表明,作物系数与SR、LAI和SM的相关程度与水分胁迫程度有关,但均呈现出显著或极显著的线性关系,说明了基于这些指标建立作物系数估算模型的可能性。利用逐步回归分析方法建立了作物系数的估算模型,其估算模型,修正的决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.63、0.21、25.16%。经验证,模型决定系数、均方根误差和归一化的均方根误差分别为0.60、0.21、23.35%。研究结果可为利用无人机多光谱遥感平台进行作物系数估算提供技术参考。 展开更多
关键词 土壤水分 胁迫 无人机 作物系数 比值植被指数 叶面积指数
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基于无人机多光谱遥感的玉米根域土壤含水率研究 预览
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作者 张智韬 谭丞轩 +3 位作者 许崇豪 陈硕博 韩文霆 李宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期246-257,共12页
及时获取农田作物根域土壤墒情是实现精准灌溉的基础和关键。以内蒙古自治区达拉特旗昭君镇试验站大田玉米为研究对象,利用无人机遥感系统,分别在玉米营养生长期(Vegetative stage,V期)、生殖期(Reproductive stage,R期)和成熟期(Matura... 及时获取农田作物根域土壤墒情是实现精准灌溉的基础和关键。以内蒙古自治区达拉特旗昭君镇试验站大田玉米为研究对象,利用无人机遥感系统,分别在玉米营养生长期(Vegetative stage,V期)、生殖期(Reproductive stage,R期)和成熟期(Maturation stage,M期)获得7次玉米冠层多光谱正射影像,并同步采集玉米根域不同深度土壤含水率(Soil moisture content,SMC);然后,采用灰色关联法对提取的多种植被指数(Vegetation index,VI)进行筛选,选取与土壤含水率敏感的植被指数;最后,分别采用多元混合线性回归(Cubist)、反向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)和支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)等机器学习方法,构建不同生育期的敏感植被指数与土壤含水率的关系模型。结果表明,3种机器学习方法中SVR模型在各生育期的建模与预测精度均最优,BPNN模型次之,Cubist模型最差;其中SVR模型在M期效果最优,其建模集和验证集R^2分别为0.851和0.875,均方根误差(Root mean square error,RMSE)均为0.7%,标准均方根误差(Normalized root mean square error,nRMSE)分别为8.17%和8.32%,R期效果最差,其建模集和验证集R^2分别为0.619和0.517。 展开更多
关键词 玉米 土壤含水率 无人机遥感 植被指数 机器学习
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内蒙古草原干旱灾害综合风险评估
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作者 张存厚 张立 +2 位作者 吴英杰 刘朋涛 李永利 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第7期115-121,共7页
区域气候变化对内蒙古草原影响凸显,干旱已经成为威胁内蒙古草原生态系统的首要自然灾害。基于自然灾害风险理论,利用内蒙古草原牧区54个牧业旗县的气象、土壤水分、植被、遥感、社会经济和地理信息数据,从旱灾致灾因子危险性、孕灾环... 区域气候变化对内蒙古草原影响凸显,干旱已经成为威胁内蒙古草原生态系统的首要自然灾害。基于自然灾害风险理论,利用内蒙古草原牧区54个牧业旗县的气象、土壤水分、植被、遥感、社会经济和地理信息数据,从旱灾致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面选取影响干旱的8个关键性指标,采用层次分析法、加权综合评价法和专家打分法,确定风险指标权重,构建旱灾风险评估模型,借助GIS空间分析功能,对内蒙古草原旱灾风险进行综合评估。研究结果表明:综合旱灾风险指数空间分布呈'南高北低、东高西低'特点,具有较明显的地带性分布规律。内蒙古草原高、中、低旱灾风险等级面积分别占研究区总面积的21.3%、37.4%、41.3%。高风险区主要分布在呼伦贝尔市中部偏西地区、兴安盟西南部、通辽市大部、赤峰市中部、锡林郭勒盟南部、乌兰察布市中部、呼和浩特市北部、包头市中部偏南和鄂尔多斯市南部;低风险区主要分布在呼伦贝尔市西部、通辽市东部、锡林郭勒盟西北部、乌兰察布市北部、鄂尔多斯市中部和东部及巴彦浩特市东部。构建的评估模型总体反映了内蒙古草原旱灾综合风险水平,可为内蒙古草原灾害风险管理、应对气候变化、抗旱减灾行动提供依据。 展开更多
关键词 旱灾 土壤相对湿度 地上生物量 CI指数 NDVI 风险评估 内蒙古草原
青藏高原地表土壤水变化、影响因子及未来预估
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作者 范科科 张强 +4 位作者 孙鹏 宋长青 朱秀迪 余慧倩 申泽西 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期520-533,共14页
土壤水分是地表和大气连接的纽带,在水文循环中扮演着重要角色。青藏高原作为"第三极"和"亚洲水塔",其土壤水分对周边地区的气候如亚洲季风的形成和维持产生重要影响,也深刻影响着亚洲水资源的可利用量。基于分布... 土壤水分是地表和大气连接的纽带,在水文循环中扮演着重要角色。青藏高原作为"第三极"和"亚洲水塔",其土壤水分对周边地区的气候如亚洲季风的形成和维持产生重要影响,也深刻影响着亚洲水资源的可利用量。基于分布在青藏高原3个气候区的100个站点的实测土壤水数据,对ECV、ERA、MERRA、Noah数据集进行评价,选择对土壤水分评估效果最好的数据集,分析各种气象要素对土壤水分时空格局的影响,并预估未来100年内青藏高原土壤水变化,探讨可能气候成因。结果表明:①Noah数据集对青藏高原历史时期土壤水分评估效果最好,相对其他地区,各数据集对那曲地区土壤水分评估效果最优;②在各种气象因子中,降水是影响大部分地区土壤水分时空变化的最主要因子,但在喜马拉雅山脉地带,尤其山脉北坡,温度和太阳辐射有较高的影响;③1948-1970年土壤水分有明显的下降趋势,1970-1990年土壤水分呈波动变化,无明显趋势,1990-2005年土壤水分有一定的上升趋势,2005年后至今土壤水分有明显快速下降趋势:④不同未来情景,土壤水分有下降趋势,其中在CRP 8.5情景下,土壤水分下降最为明显,在2080年之后有更加显著的下降趋势;⑤未来降水和温度均呈上升趋势,其中干旱指数变化在RCP 8.5情景下呈下降趋势,在RCP 2.6和RCP 4.5情景下无明显变化,干旱指数在一定程度上能解释未来土壤水分的变化格局。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤水 干旱指数 气候情景 气候模式
基于植被供水指数的旱区土壤湿度反演方法研究 预览 被引量:1
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作者 杨彦荣 胡国强 《现代电子技术》 北大核心 2019年第2期138-142,146共6页
植被供水指数(VSWI)是进行干旱研究的有效指标,是进行区域土壤湿度反演的重要方法。利用MODIS数据,提取归一化植被指数(NDVI)、修正的土壤调整植被指数(MSAVI)、增强型植被指数(EVI)和地表温度(Ts)等参数,建立植被供水指数、基于MSAVI... 植被供水指数(VSWI)是进行干旱研究的有效指标,是进行区域土壤湿度反演的重要方法。利用MODIS数据,提取归一化植被指数(NDVI)、修正的土壤调整植被指数(MSAVI)、增强型植被指数(EVI)和地表温度(Ts)等参数,建立植被供水指数、基于MSAVI的植被供水指数(VSWI-M)、基于EVI的植被供水指数(VSWI-E),并对比三种指数反演土壤湿度的效果;在此基础上,建立分区域、基于NDVI阈值的混合植被供水指数(MVSWI)模型,利用20cm土壤墒情实测数据对模型进行检验,RE,RMSE误差结果显示,MVSWI模型具有较好的精度,可以用来估算土壤湿度。 展开更多
关键词 土壤湿度 地表温度 植被供水指数 MODIS 遥感反演 植被指数
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墒情遥感监测中热惯量模型的修正 预览 被引量:2
6
作者 杨玉永 徐秀杰 杨丽萍 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期54-59,共6页
墒情是反映作物旱情态势的直观指标,但随作物发育植株叶片对土壤背景形成愈加强烈的郁闭作用,以热惯量法为基础的墒情反演模型精度随之降低。经试验对比分析可知,在作物发育早期即低植被覆盖区,增强植被指数(EVI)较归一化植被指数(N... 墒情是反映作物旱情态势的直观指标,但随作物发育植株叶片对土壤背景形成愈加强烈的郁闭作用,以热惯量法为基础的墒情反演模型精度随之降低。经试验对比分析可知,在作物发育早期即低植被覆盖区,增强植被指数(EVI)较归一化植被指数(NDVI)对植被的识别更为敏感,能够更好地削弱土壤背景影响。【目的】提高热惯量模型在墒情遥感监测中的精度和适用性。【方法】通过在常规热惯量模型中引入EVI作为影响因子,实现对常规热惯量模型的修正。【结果】修正后的热惯量模型在EVI均值不大于0.18时,平均反演精度可达80%以上。【结论】在相同自然条件下,修正热惯量模型反演精度和适用范围均优于常规热惯量模型。 展开更多
关键词 墒情 热惯量 植被指数 MODIS
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基于TVDI的土壤湿度时空分布及影响因子分析 预览 被引量:4
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作者 郭瑞宁 郭青霞 +1 位作者 冯雨豪 贺鹏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期52-58,共7页
【目的】实现对黄土丘陵沟壑地区土壤湿度时空分布变化的监测。【方法】基于2015年生长季4期Landsat8遥感影像,以岔口流域为例,利用温度植被干旱指数(TVDI)和GIS技术,定性地揭示了生长季土壤湿度的时空分布格局,并进一步分析了植被覆... 【目的】实现对黄土丘陵沟壑地区土壤湿度时空分布变化的监测。【方法】基于2015年生长季4期Landsat8遥感影像,以岔口流域为例,利用温度植被干旱指数(TVDI)和GIS技术,定性地揭示了生长季土壤湿度的时空分布格局,并进一步分析了植被覆盖、地形和降雨等对TVDI的影响。【结果】岔口流域生长季土壤湿度总体上以半干旱为主(0.60.8);土壤湿度空间格局:干旱区位于中部,偏旱区位于东南部,湿润位于西北部;对于该地区,乔木林的土壤湿度最高,坡耕地土壤湿度最低;TVDI随着随海拔的升高递增;降雨汛期的土壤湿度明显高于其他月份,LST与土壤湿度呈负相关关系。【结论】TVDI应用在黄土丘陵沟壑区取得较好的结果,可以很好地反映该地区土壤湿度的干湿状况。 展开更多
关键词 土壤湿度 植被指数 地表温度 landsat8 流域
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新疆准东荒漠区5种典型植物水分来源
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作者 彭丽萍 戴岳 师庆东 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期1146-1152,共7页
水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soon... 水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ18O的组成进行测定,采用Iso Source模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数(PS指数)定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140-200 cm),利用比例分别为73%-87%和43%-74%,吸水层位于140-160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0-80 cm),利用比例为49%-85%,吸水层位于60-80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0-60 cm),利用比例分别为80%-91%和24%-79%,盐生假木贼吸水层位于20-40 cm,刺旋花吸水层位于40-60cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。 展开更多
关键词 荒漠植物 土壤含水量 相似性比例指数 稳定同位素 水分来源 新疆
基于植被光谱和FY-3A/VIRR L1B数据的藏北地区土壤水分估算
9
作者 王凤杰 冯文兰 +3 位作者 扎西央宗 牛晓俊 刘志红 王永前 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2018年第3期532-539,共8页
为了实现对藏北地区土壤水分和干旱情况的动态监测,基于藏北植被光谱、实测20 cm土壤水分以及FY-3A/VIRR数据,利用相关性筛选出对土壤水分敏感的植被光谱波段构建植被指数,并以此建立土壤水分估算模型,再结合FY-3A/VIRR L1B数据将建立... 为了实现对藏北地区土壤水分和干旱情况的动态监测,基于藏北植被光谱、实测20 cm土壤水分以及FY-3A/VIRR数据,利用相关性筛选出对土壤水分敏感的植被光谱波段构建植被指数,并以此建立土壤水分估算模型,再结合FY-3A/VIRR L1B数据将建立的模型应用于藏北地区的土壤水分估算,通过比较决定系数和RMSE,确定精度较高的藏北地区土壤水分遥感估算模型。研究表明:NDVI(620,850)、EVI(450,620,850)、NDWI(850,1 330)和RVI(850,1 330)与实测20 cm土壤水分的决定系数分别为0.232、0.256、0.537和0.554,都能较好地表征土壤水分,分别利用每个指数建立的二次模型所获得的土壤水分估算结果与实测数据的RMSE均较小;以FY-3A/VIRR数据为基础,模型M(NDVI)和M(EVI)能够有效的估算藏北土壤水分,模拟值与实测值的相关系数r分别为0.50和0.51,RMSE分别为0.13和0.11,模型都可实现对藏北地区土壤水分的估算。研究可为掌握藏北地区土壤水分状况和制定农牧业发展决策提供依据。 展开更多
关键词 土壤水分 植被光谱 植被指数 FY-3A/VIRR 藏北地区
基于自动土壤水分和天气预报的土壤水分预报
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作者 袭祝香 席宝珠 +1 位作者 刘玉汐 李宇凡 《土壤通报》 北大核心 2018年第5期1066-1072,共7页
利用2014~2016年吉林省西部膜下滴灌玉米生育期自动土壤水分、自动气象监测资料对不同深度玉米土壤消退变化规律进行了探讨,根据田问土壤水分平衡,利用消退指数、逐日自动土壤水分监测及逐日1。7d天气预报对未来逐日1~7d的土壤水分... 利用2014~2016年吉林省西部膜下滴灌玉米生育期自动土壤水分、自动气象监测资料对不同深度玉米土壤消退变化规律进行了探讨,根据田问土壤水分平衡,利用消退指数、逐日自动土壤水分监测及逐日1。7d天气预报对未来逐日1~7d的土壤水分进行了滚动预报。结果表明:膜下滴灌玉米在不同深度土壤消退指数呈先增大后减少的变化规律;随着土壤深度的增加,土壤消退指数逐渐降低并趋于平稳;30—50cm土壤消退指数和时间有着较好的拟合关系,相关系数都在0.96以上;利用消退指数基于逐日自动土壤水分监测及逐日未来7d天气预报,对未来1~7d土壤水分滚动预报效果较好,可以在生产实际应用,有利于滚动了解未来土壤水分变化动态,及时把握土壤灌溉时机,科学灌溉,同时也可以为政府抗旱调度决策提供有力的参考依据。 展开更多
关键词 自动土壤水分 天气预报 土壤水分预报 消退指数 膜下滴灌
阜新地区干旱变化规律及对粮食产量的影响分析 预览
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作者 谢媛 范野 《农业灾害研究》 2018年第2期21-24,共4页
利用1951-2016年阜新市2个气象观测站逐旬降水资料及阜新历年春、夏、秋土壤墒情和阜新历年气候年鉴,根据阜新气象干旱定义与分级,利用土壤重量含水率(T),采用数理统计,全面地分析了阜新干旱变化规律及干旱导致粮食减产的表现及原因.... 利用1951-2016年阜新市2个气象观测站逐旬降水资料及阜新历年春、夏、秋土壤墒情和阜新历年气候年鉴,根据阜新气象干旱定义与分级,利用土壤重量含水率(T),采用数理统计,全面地分析了阜新干旱变化规律及干旱导致粮食减产的表现及原因.结果表明,阜新地区年降水量变化较大,且呈逐年递减趋势;农作物生长阶段降水量分布不均匀.1980-2016年,春旱32个年份,夏旱30个年份,秋吊19个年份,并且春旱、夏旱、秋吊均呈加別趋势.阜新地区连旱时有发生,春夏连旱为16个年份,重旱1个年份;夏秋连旱为11个年份,重旱3个年份,夏秋连旱干旱等级较重.1980-2016年,有22个年份粮食产量发生了不同程度的减产.夏旱影响粮食减产最为严重,共发生了12个年份;春旱和夏秋连旱影响粮食减产均为5个年份.干旱导致粮食减产主要有以下几方面原因:农作物生育期缩短、卡脖旱、花期不遇和籽粒不饱满. 展开更多
关键词 土壤墒情 干旱等级 粮食产量
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西江流域卫星遥感与水文模型模拟的两种土壤湿度对比研究 预览
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作者 曾凌 熊立华 杨涵 《水资源研究》 2018年第4期339-350,共12页
随着遥感技术的迅速发展,获取全球范围长时段卫星遥感土壤湿度产品成为可能,而目前卫星土壤湿度数据在水文建模领域的应用仍较少。本文采用DDRM(DEM-based distributed rainfall-runoff model)流域水文模型模拟了西江流域的土壤湿度... 随着遥感技术的迅速发展,获取全球范围长时段卫星遥感土壤湿度产品成为可能,而目前卫星土壤湿度数据在水文建模领域的应用仍较少。本文采用DDRM(DEM-based distributed rainfall-runoff model)流域水文模型模拟了西江流域的土壤湿度的时空分布,同时采用ASCAT卫星遥感反演土壤湿度产品,推求了西江流域土壤湿度指数SWI(soil moisture index)的时空分布,在此基础上对比分析了这两种土壤湿度信息。结果表明:在流域面尺度和栅格点尺度上,水文模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度指数的时间一致性均较好,在汛期二者的相关性要强于非汛期;水文模型模拟土壤湿度与卫星遥感土壤湿度指数在空间分布上较为一致。 展开更多
关键词 水文模型 土壤湿度 卫星遥感 湿度指数 西江流域
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土壤湿度对东北3种主要树种凋落物分解的影响 被引量:1
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作者 程春香 郭鲲 +3 位作者 毛子军 孙鹏飞 马宏达 王程 《应用生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2251-2258,共8页
结合丰林国家自然保护区原始阔叶红松林1998—2017年表层(0~10 cm)土壤湿度监测数据,评估了全球变化背景下土壤湿度变化对东北主要森林树种红松、臭冷杉和白桦凋落物分解的影响.结果表明:在同一土壤湿度水平下,凋落物分解速率随着凋... 结合丰林国家自然保护区原始阔叶红松林1998—2017年表层(0~10 cm)土壤湿度监测数据,评估了全球变化背景下土壤湿度变化对东北主要森林树种红松、臭冷杉和白桦凋落物分解的影响.结果表明:在同一土壤湿度水平下,凋落物分解速率随着凋落物质量的增加而增大,即表现为白桦〉臭冷杉〉红松.凋落物的分解速率随着土壤湿度的降低而减小.白桦、臭冷杉和红松3种凋落物的土壤湿度敏感性指数(M(10))分别为0.782、0.789和0.827,土壤湿度水平每降低10%,初始分解速率分别减小21.8%、21.1%和17.3%.高质量凋落物(高氮含量、低碳氮比、低木质素含量)的分解速率对土壤湿度变化的响应更敏感.凋落物分解速率在不同凋落物类型间的差异随着土壤湿度的降低而缩小.近20年间,原始阔叶红松林土壤湿度呈显著减少趋势,对凋落物分解表现为抑制作用.在全球变化背景下,随着气温的升高,土壤湿度将继续降低,对凋落物的抑制作用会进一步增强,并将部分抵消因温度升高所带来的凋落物分解速率增大的压力. 展开更多
关键词 土壤湿度 凋落物质量 凋落物分解 红松林 敏感性指数
GF-1垂直干旱指数的土壤湿度空间格局分析——以秭归县为例 被引量:1
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作者 吕友 陈能成 陈泽强 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期94-99,共6页
针对中低分辨率的遥感图像在表征空间异质性较大地区的土壤湿度空间格局存在较大误差问题,该文探讨了基于高分辨率影像在小尺度上分析土壤湿度空间分布及变异规律的可行性。首先利用高分一号WFV数据构建垂直干旱指数来反映秭归县土壤湿... 针对中低分辨率的遥感图像在表征空间异质性较大地区的土壤湿度空间格局存在较大误差问题,该文探讨了基于高分辨率影像在小尺度上分析土壤湿度空间分布及变异规律的可行性。首先利用高分一号WFV数据构建垂直干旱指数来反映秭归县土壤湿度干湿状况,然后进一步分析了该县土壤湿度在水平及垂直方向上的空间格局和分异规律。实验结果表明,野外同步土壤表层水含量测试数据同垂直干旱指数两者表现出较好的相关程度。 展开更多
关键词 土壤湿度 垂直干旱指数 高程 空间格局
基于光谱指数的绿洲农田土壤含水率无人机高光谱检测 预览 被引量:1
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作者 王敬哲 丁建丽 +3 位作者 马轩凯 葛翔宇 刘博华 梁静 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期164-172,共9页
选取新疆阜康绿洲小块农田为研究对象,基于无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)平台搭载的高光谱传感器获取的影像数据,采用Savitzky Golay(SG)平滑后的一阶微分(First derivative,FD)、吸光度(Absorbance,Abs)、连续统去除(Continuum ... 选取新疆阜康绿洲小块农田为研究对象,基于无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)平台搭载的高光谱传感器获取的影像数据,采用Savitzky Golay(SG)平滑后的一阶微分(First derivative,FD)、吸光度(Absorbance,Abs)、连续统去除(Continuum removal,CR)3种不同预处理方法,获取了SG、SG FD、CR、Abs及Abs FD共计5种预处理后的高光谱影像,探索不同预处理下的差值指数(Difference index,DI)、比值指数(Ratio index,RI)、归一化指数(Normalization index,NDI)及垂直植被指数(Perpendicular vegetation index,PVI)与土壤含水率(Soil moisture content,SMC)的关系,在遴选出最优指数及预处理方案的基础上,构建干旱区绿洲农田SMC高光谱定量估算模型。结果表明:预处理在不同程度上提高了光谱指数与SMC的相关性,其中基于Abs预处理的PVI(R644,R651)表现最优,相关系数为0.788,据此构建的三次拟合函数表现最优。基于不同预处理方案下,多变量SMC估算模型在消噪的基础上更深入地挖掘了光谱信息,减少了单一光谱指数造成的误差,提升了模型的定量估测效果。Abs模型预测精度亦最为突出,其建模集R 2 c和RMSE为0.84、2.16%,验证集R 2 p与RMSE为0.91、1.71%,RPD为2.41。本研究构建的SMC估算模型减少了单一变量模型的误差,在规避过拟合现象的同时,提升了模型的定量估测效果,为土壤含水率状况天地空一体化遥感监测提供了参考方案。 展开更多
关键词 土壤含水率 高光谱 无人机 遥感 光谱指数
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PROSAIL模型和水云模型耦合反演农田土壤水分 预览
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作者 蔡庆空 李二俊 +1 位作者 陶亮亮 蒋瑞波 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第20期117-123,共7页
土壤水分的实时、动态监测对农业生产及作物估产有着非常重要的意义。该文提出一种光学和雷达遥感半经验耦合模型,该模型通过引入植被覆盖度将作物覆盖下的散射贡献与裸露地表的直接散射贡献区分开,结合水云模型和PROSAIL模型对农田... 土壤水分的实时、动态监测对农业生产及作物估产有着非常重要的意义。该文提出一种光学和雷达遥感半经验耦合模型,该模型通过引入植被覆盖度将作物覆盖下的散射贡献与裸露地表的直接散射贡献区分开,结合水云模型和PROSAIL模型对农田区域土壤水分进行反演研究。结果表明:该耦合模型模拟得到的后向散射系数与实测值之间具有较好的线性关系,在HH和VV极化下决定系数R2分别为0.792和0.723,RMSE分别为0.600和0.837dB。同时该模型对农田区域土壤水分的反演精度也较高,其R2为0.809,RMSE为0.043cm3/cm3。因此该模型可以有效分离农田作物及裸露土壤对雷达信号的影响,准确建立地表直接后向散射贡献与土壤水分的关系,为大面积复杂地表类型覆盖区域的土壤水分反演提供研究思路和理论支持。 展开更多
关键词 土壤水分 叶面积指数 水云模型 植被覆盖度 后向散射系数 半经验耦合模型
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吉林玉米生长期土壤水分规律分析 预览
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作者 李筱杨 朱克云 +1 位作者 程溢 李建平 《成都信息工程大学学报》 2018年第3期344-352,共9页
为研究吉林省玉米生长期土壤水分规律,利用吉林省春玉米主要种植区公主岭、农安、榆树3站的1997-2013年土壤水分资料,应用数理统计方法,分析了3地的土壤水分规律,结果表明:3地平均土壤相对湿度为84%~85%,且都有逐年上升趋势;春玉米在... 为研究吉林省玉米生长期土壤水分规律,利用吉林省春玉米主要种植区公主岭、农安、榆树3站的1997-2013年土壤水分资料,应用数理统计方法,分析了3地的土壤水分规律,结果表明:3地平均土壤相对湿度为84%~85%,且都有逐年上升趋势;春玉米在拔节之前对土壤水分要求不高,拔节之后对土壤水分需求逐渐增大,在乳熟前后达到峰值;根据土壤相对湿度干旱指标,1997-2012年,3个站点在玉米各个发育期都有30%左右的干旱频率,但干旱程度都不高;利用土壤相对湿度构建春玉米产量的各种预报方程中,公主岭、农安适用多元线性回归方程,平均拟合相对误差分别为8.40%、8.75%,预报相对误差分别为0.61%、3.89%;榆树站多元线性回归方程、曲线估计方程都可使用,平均拟合误差分别为7.29%、6.99%,预报误差分别为2.39%、5.20%。可为吉林省春玉米的种植提供气象服务依据。 展开更多
关键词 气象学 农业气象 吉林省 春玉米 土壤水分 干旱指标 预报方程
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An improved temperature vegetation dryness index (iTVDI)and its applicability to drought monitoring
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作者 YANG Ruo-wen WANG Hai +2 位作者 HU Jin-ming CAO Jie YANG Yu 《山地科学学报:英文版》 SCIE CSCD 2017年第11期2284-2294,共11页
Using Moderate Resolution ImagingSpectroradiometer (MODIS) data from the dry seasonduring 2010-2012 over the whole Yunnan Province,an improved temperature vegetation dryness index(iTVDI), in which a parabolic dry-... Using Moderate Resolution ImagingSpectroradiometer (MODIS) data from the dry seasonduring 2010-2012 over the whole Yunnan Province,an improved temperature vegetation dryness index(iTVDI), in which a parabolic dry-edge equationreplaces the traditional linear dry-edge equation, wasdeveloped, to reveal the regional drought regime inthe dry season. After calculating the correlationcoefficient, root-mean-square error, and standarddeviation between the iTVDI and observed topsoilmoisture at 10 and 2o cm for seven sites, theeffectiveness of the new index in depicting topsoilmoisture conditions was verified. The drought areaindicated by iTVDI mapping was then compared withthe drought-affected area reported by the localgovernment. The results indicated that the iTVDI canmonitor drought more accurately than the traditionalTVDI during the dry season in Yunnan Province.Using iTVDI facilitates drought warning andirrigation scheduling, and the expectation is that thisnew index can be broadly applied in other areas. 展开更多
关键词 IMPROVED TEMPERATURE vegetationdryness INDEX (iTVDI) Drought monitoring Lineardry-edge EQUATION Parabolic dry-edge EQUATION Soilmoisture
土壤相对湿度在东北地区农业干旱监测中的适用性分析 被引量:5
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作者 安雪丽 武建军 +3 位作者 周洪奎 李小涵 刘雷震 杨建华 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第5期837-849,共13页
分析土壤相对湿度(RSM)与标准化植被指数(SVI)、站点农气灾情数据及产量数据的关系,探究土壤相对湿度对东北地区农业干旱的监测能力。结果表明:(1)土壤相对湿度与SVI有较好的相关关系,76%的站点能够通过0.05的检验;水分胁迫下,... 分析土壤相对湿度(RSM)与标准化植被指数(SVI)、站点农气灾情数据及产量数据的关系,探究土壤相对湿度对东北地区农业干旱的监测能力。结果表明:(1)土壤相对湿度与SVI有较好的相关关系,76%的站点能够通过0.05的检验;水分胁迫下,作物生长状态对土壤湿度的滞后时间为10天。(2)土壤相对湿度低于60时,超过58%的作物生长状态受到影响;土壤相对湿度低于35时,超过92%的作物生长状态受到影响。(3)土壤相对湿度对农气灾情数据记录的不同等级干旱的正确检测概率都超过了50%。(4)7月上旬土壤相对湿度和产量的相关关系最好。土壤相对湿度在东北地区农业干旱监测中具有较好的适用性,本文可为农业干旱监测提供理论支持。 展开更多
关键词 农业干旱 土壤相对湿度 标准化植被指数 作物产量
四川省土壤水分状况空间分布特征 被引量:3
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作者 翁倩 袁大刚 +5 位作者 张楚 宋易高 付宏阳 陈剑科 李启权 王昌全 《土壤》 CSCD 北大核心 2017年第6期1254-1261,共8页
土壤水分状况(SMR)是确定土壤分类单元的重要依据,也是土壤资源可持续利用的保证。基于1951—1980年四川省160个气象站的地面气候资料,利用FAO-56 Penman-Monteith公式和FAO-PPP-17 Penman修正公式计算各个站点年/月潜在蒸散量和干燥... 土壤水分状况(SMR)是确定土壤分类单元的重要依据,也是土壤资源可持续利用的保证。基于1951—1980年四川省160个气象站的地面气候资料,利用FAO-56 Penman-Monteith公式和FAO-PPP-17 Penman修正公式计算各个站点年/月潜在蒸散量和干燥度(IA),采用地统计学原理与普通Kriging法对年/月IA进行空间插值,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》中有关SMR的规定,对四川省可能的SMR空间分布特征进行分析。结果表明:四川省SMR区域差异明显,整体呈现“东湿西干”的空间分布特征;以“湿润”和“半干润”为主,湿润主要分布于四川盆地,“半干润”主要分布在川西南山地及川西北高山高原地区;“常湿润”分布在宜宾部分区域,川西北德荣南部为“干旱”。本研究为四川省土壤系统分类与土壤资源的可持续利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 土壤水分状况 土壤系统分类 干燥度 四川省
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