«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第46卷

期数:

2018年第22期

页码:

265-269

栏目:

资源与环境

出版日期:

2018-12-01

文章信息/Info

Title:

Estimation of salt content in salinity soil of arid areas based on hyperspectral data

作者:

如则麦麦提·米吉提;  买买提·沙吾提;  麦尔耶姆·亚森;  马春玥

新疆大学资源与环境科学学院/新疆大学绿洲生态教育部重点实验室，新疆乌鲁木齐 830046

Author(s):

Ruzimamat Mijit; et al

关键词:

土壤盐渍化; 高光谱; 光谱分析; 定量模型

Keywords:

-

分类号:

S127

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

针对目前干旱半干旱区存在的土壤盐渍化问题，以新疆维吾尔自治区渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区，对土壤样品总盐含量及其光谱反射率进行测量。经过15种数学变换，遴选出达到0.01显著性检验的变换形式，利用偏最小二乘回归、主成分回归和多元逐步线性回归方法建立土壤盐分的估算模型。结果表明，(1)多种光谱数据变换形式中，以微分为基础的变换方法具有很好的效果；(2)基于多元逐步线性回归的立方根一阶微分光谱特征波段所构建的模型最优，模型的稳定性和预测精度最高，R²=0.85，RMSE_c=1.8 g/kg，RPD=2.36。本研究所建立的模型将为估算土壤盐渍化提供理论依据。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］潘晓玲，马映军，高炜，等. 中国西部干旱区生态环境演变过程［J］. 中国沙漠，2004，24(6)：663-673.
［2］谭军利，康跃虎，焦艳平，等. 不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征［J］. 农业工程学报，2008，24(6)：59-63.
［3］陈述彭. 遥感大辞典［M］. 北京：科学出版社，1990.
［4］李新国，李和平，任云霞，等. 开都河流域下游绿洲土壤盐渍化特征及其光谱分析［J］. 土壤通报，2012，43(1)：166-170.
［5］Sandholt I，Rasmussen K，Andersen J. A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of surface moisture status［J］. Remote Sensing of Environment，2002，79(2/3)：213-224.
［6］Farifteh J，Meer F D，atzberger C，et al. Quantitative analysis of salt-affected soil reflectance spectra：a comparison of two adaptive methods(PLSR and ANN)［J］. Remote Sensing of Environment，2007，110(1)：59-78.
［7］朱赟，申广荣，项巧巧，等. 基于不同光谱变换的土壤盐含量光谱特征分析［J］. 土壤通报，2017，48(3)：560-568.
［8］丁建丽，瞿娟，孙永猛，等. 基于MSAVI-WI特征空间的新疆渭干河——库车河流域绿洲土壤盐渍化研究［J］. 地理研究，2013，32(2)：223-232.
［9］Metternicht G I，Zinck J A. Remote sensing of soil salinity：potentials and constraints［J］. Remote Sensing of Environment，2003，85(1)：1-20.
［10］亢庆，张增祥，赵晓丽，等. 基于遥感技术的干旱区土地盐碱化分级［J］. 干旱区资源与环境，2006，20(3)：144-148.
［11］陈俊勇，胡建国，晁定波，等. 国际大地测量技术的新进展——1997国际大地测量学术会议简介［J］. 测绘通报，1998(1)：2-4.
［12］刘焕军，张柏，王宗明，等. 基于反射光谱特征的土壤盐碱化评价［J］. 红外与毫米波学报，2008，27(2)：138-142.
［13］Dehaan R L，Taylor G R. Field-derived spectra of salinized soils and vegetation as indicators of irrigation-induced soil salinization［J］. Remote Sensing of Environment，2002，80(3)：406-417.
［14］Leone A P，Sommer S. Multivariate analysis of laboratory spectra for the assessment of soil development and soil degradation in the southern Apennines(Italy)［J］. Remote Sensing of Environment，2000，72(3)：346-359.
［15］Farifteh J，van der Meer F，van der Meijde M，et al. Spectral characteristics of salt-affected soils：a laboratory experiment［J］. Geoderma，2008，145(3/4)：196-206.
［16］Bayer A，Bachmann M，Müller A，et al. A comparison of feature-based MLR and PLS regression techniques for the prediction of three soil constituents in a degraded south African ecosystem［J］. Applied & Environmental Soil Science，2014，2012(3)：495-506.
［17］刘庆生，刘高焕，励惠国. 辽河三角洲土壤盐渍化现状及特征分析［J］. 土壤学报，2004，41(2)：190-195.
［18］马诺，杨辽，李均力. 焉耆盆地土壤盐渍化的光谱特征分析［J］. 干旱区资源与环境，2008，22(2)：114-117.
［19］刘亚秋，陈红艳，王瑞燕，等. 基于可见/近红外光谱的黄河口区土壤盐分及其主要离子的定量分析［J］. 中国农业科学，2016，49(10)：1925-1935.
［20］彭杰，刘焕军，史舟，等. 盐渍化土壤光谱特征的区域异质性及盐分反演［J］. 农业工程学报，2014，30(17)：167-174.
［21］丁建丽，伍漫春，刘海霞，等. 基于综合高光谱指数的区域土壤盐渍化监测研究［J］. 光谱学与光谱分析，2012，32(7)：1918-1922.
［22］刘蕾. 新疆土壤盐分的组成和分布特征［J］. 干旱环境监测，2009，23(4)：227-229.
［23］Savitzky A，Golay M E. Smoothing and differentiation of data by simplified least squares procedures［J］. Analytical Chemistry，1964，36(8)：1627-1639.
［24］Tsai F，Philpot W D. Derivative analysis of hyperspectral data［J］. Remote Sensing of Environment，1998，66(1)：41-51.
［25］金震宇，田庆久，惠凤鸣，等. 水稻叶绿素浓度与光谱反射率关系研究［J］. 遥感技术与应用，2003，18(3)：134-137.
［26］李相，丁建丽，侯艳军，等. 干旱半干旱区土壤含盐量和电导率高光谱估算［J］. 冰川冻土，2015，37(4)：1050-1058.

相似文献/References:

[1]王有宁,赵丽艳,章爱群,等.花生高光谱叶片营养诊断研究[J].江苏农业科学,2014,42(12):129.
　Wang Youning,et al.Study on nutrition diagnosis of peanut leaves based on hyperspectral data[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):129.
[2]杨粉团,顾晓鹤,李刚,等.吐丝期玉米倒伏后地面高光谱特征参数分析[J].江苏农业科学,2016,44(03):85.
　Yang Fentuan,et al.Analysis of hyper-spectral characteristic parameters of lodging corn at silking stage[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(22):85.
[3]孙俊,金夏明,毛罕平,等.基于有监督特征提取的生菜叶片农药残留浓度高光谱鉴别研究[J].江苏农业科学,2014,42(05):227.
　Sun Jun,et al.Study on detection of hyperspectral data of lettuce leaves with pesticide residue based on supervised feature extraction method[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):227.
[4]赵文,刘国顺,贾方方,等.烤烟烟碱含量的高光谱预测模型[J].江苏农业科学,2014,42(03):275.
　Zhao Wen,et al.Hyperspectral prediction model of nicotine content in flue-cured tobacco[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):275.
[5]崔雪梅,郭海如,方嫱,等.基于主成分分析的油菜盐害生理反应规律[J].江苏农业科学,2016,44(02):105.
　Cui Xuemei,et al.Study on rule of physiological reaction for rapeseed salt damage based on principal component analysis[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(22):105.
[6]潘俊,梁海涛,孟利,等.平原水库周边土壤盐渍化易发性评价指标体系建立与应用[J].江苏农业科学,2016,44(08):447.
　Pan Jun,et al.Establishment and application of salinization occurrence possibility evaluation index system of soil around plain reservoir[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(22):447.
[7]田敏,周杰,张泽,等.基于高光谱植被指数对棉花叶绿素含量的估算[J].江苏农业科学,2017,45(02):216.
　Tian Min,et al.Estimation of cotton chlorophyll contents based on hyperspectral vegetation index[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):216.
[8]喻俊,李晓敏,张权,等.基于实测高光谱数据的太湖湖滨带典型植被分类[J].江苏农业科学,2017,45(05):240.
　Yu Jun,et al.Classification of typical vegetation zones of Taihu Lake based on measured hyperspectral data[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):240.
[9]杨荣超,田海清,李斐,等.基于甜菜冠层高光谱红边参数的SPAD值诊断[J].江苏农业科学,2017,45(11):153.
　Yang Rongchao,et al.SPAD value diagnosis based on red edge parameters of sugarbeet canopy hyperspectral[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):153.
[10]张城芳,董恒.基于高光谱数据的作物净初级生产力估算方法[J].江苏农业科学,2017,45(22):260.
　Zhang Chengfang,et al.Estimation method of crop net primary productivity based on hyperspectral data[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):260.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2017-07-27
基金项目：国家自然科学基金(编号：41361016)。
作者简介：如则麦麦提·米吉提(1986—)，男，维吾尔族，新疆喀什人，硕士，主要研究方向为土壤盐渍化。E-mail：ruzi_mamat@163.com。
通信作者：买买提·沙吾提，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向为地图学与地理信息系统。E-mail：korxat@xju.edu.cn。

常用功能

更新日期/Last Update: 2018-11-20