基于卫星遥感数据同化的土壤盐渍化监测方法研究

发布时间：2021-11-10 23:10

　　土壤盐渍化是影响内蒙古河套灌区土地资源经济效益和作物产量的关键因素,因此,进行及时、精确的土壤含盐量预报对土壤盐渍化精准治理具有重要意义。土壤含盐量模拟预报是一项困难而复杂的工作,其中最重要的原因是土壤的时空异质性。随着卫星遥感技术日趋完善,融合遥感数据和模型模拟结果的同化算法逐步应用到土壤含盐量模拟过程中,有效地提高土壤含盐量的预测精度。因此本文以高分一号（GF-1）卫星数据反演得到的土壤含盐量为遥感观测值,以GF-1卫星影像与实测土壤含盐量的定量关系作为观测算子,以HYDRUS-1D模型的模拟过程作为模型算子,同时收集实验期内气象数据、土壤数据和实测含盐量数据,通过集合卡尔曼滤波算法将遥感观测值同化到模型模拟的过程中,有效改善HYDRUS-1D模型关于土壤含盐量预测情况,同时分析同化过程中集合数目和观测误差对同化结果的敏感程度。得到的主要结果如下:（1）构建了时间序列的土壤含盐量遥感反演模型并确定各时期最优反演模型。在各个时期内,基于全子集筛选确定不同时期的敏感光谱指数组,分别为B1、B2、SI、SI1、EVI;B4、SI3、SR;B4、BI、NDVI;B4、SI2、S2、S3、E... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究区概况图及采样点分布图

西北农林科技大学硕士学位论文28图4-2HYDRUS-1D模型模拟结果图Fig.4-2HYDRUS-1Dmodelsimulationresultdiagram4.5小结本章首先介绍了HYDRUS-1D模型的土壤溶质运移的基本原理方程的求解过程，其次确定了进行HYDRUS-1D模拟所需的模型参数，并对模型进行率定和检验；最后经过时间和空间的离散化、确定模型模拟的初始条件与边界条件和既定的模型模拟参数进行土壤含盐量的模拟预测，得到了模拟时间内不同深度下土壤含盐量的模拟结果，达到了较高的精度。在一定程度上反映出作物生育期内土壤含盐量的运移规律，对灌区含盐量监测具有较为实用的价值。

EnKFassimilationgraphof0-20cm（a）0-20cmEnKF同化

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无人机-卫星遥感升尺度的土壤盐渍化监测方法[J]. 陈俊英,王新涛,张智韬,韩佳,姚志华,魏广飞.  农业机械学报. 2019(12)
[2]基于无人机多光谱遥感的土壤含盐量反演模型研究[J]. 张智韬,魏广飞,姚志华,谭丞轩,王新涛,韩佳.  农业机械学报. 2019(12)
[3]植被覆盖条件下的解放闸灌域土壤盐分卫星遥感估算模型[J]. 邱元霖,陈策,韩佳,王新涛,魏世玉,张智韬.  节水灌溉. 2019(10)
[4]解放闸灌域裸土期土壤盐分拟合模型研究[J]. 陈策,邱元霖,韩佳,王新涛,樊镕鑫,张智韬.  节水灌溉. 2019(10)
[5]基于全子集-分位数回归的土壤含盐量反演研究[J]. 张智韬,韩佳,王新涛,陈皓锐,魏广飞,姚志华.  农业机械学报. 2019(10)
[6]基于表观电导率和Hydrus模型同化的土壤盐分估算[J]. 姚荣江,杨劲松,郑复乐,王相平,谢文萍,张新,尚辉.  农业工程学报. 2019(13)
[7]基于无人机多光谱遥感的玉米根域土壤含水率研究[J]. 张智韬,谭丞轩,许崇豪,陈硕博,韩文霆,李宇.  农业机械学报. 2019(07)
[8]基于集合卡尔曼滤波法的二维土壤水流状态变量和参数联合估计[J]. 刘琨,黄冠华.  水利学报. 2019(03)
[9]地表净辐射通量观测、模拟和同化的研究进展[J]. 赵丽芳,沈占锋,李春明,郜丽静,郭明,孙源,彭嫚.  遥感学报. 2019(01)
[10]冬小麦归一化植被指数日变化规律及拟合模型研究[J]. 崔婷,张智韬,崔晨风,边江,陈硕博,王海峰.  节水灌溉. 2018(12)

硕士论文
[1]三种典型植被类型下Biome-BGC生态过程模型与遥感观测LAI的数据同化研究[D]. 刘秋雨.西北农林科技大学 2018
[2]干旱区潜水蒸发规律及土壤水分数据同化研究[D]. 宁娟.新疆大学 2017
[3]基于En-KF的土壤水分多源遥感数据同化[D]. 王璐.新疆大学 2015
[4]新疆阿图什市土壤盐渍化现状及成盐驱动因子研究[D]. 阿米娜·阿布力克木.新疆师范大学 2011
[5]内蒙古河套灌区耕荒地间土壤水盐运移规律研究[D]. 李亮.内蒙古农业大学 2008



本文编号：3488125