节水改造后河套灌区沈乌灌域土壤盐分时空变化规律研究
发布时间：2024-10-04 20:15
以水权转换重要试点——河套灌区上游沈乌灌域为研究区域,针对引黄水量减少,秋浇水量随之减少,渠系防渗作用增强的节水改造背景下,土壤盐分重分布和土地利用类型变化的问题,结合3S技术,探明区域空间和时间尺度上土壤盐渍化分布情况及其变化规律,掌握不同土地利用类型下土壤盐分变化差异,针对灌域土壤盐渍化状况进行更为详细地评估和预测。不仅对河套灌区农业可持续发展具有重要意义,也可为灌区及周边区域水资源管理、续建配套与节水改造以及土壤盐渍化防治提供一定的科学依据。本文采用区域土壤信息定点监测,结合经典统计学、空间插值、缓冲区分析和空间自相关分析方法,研究节水改造后灌域土壤盐分空间变异、时空分布规律及不同改造年限区域土壤盐分变化差异。基于CART决策树方法解译灌域土地利用类型,进一步摸清土地利用类型变化情况下土壤盐分时空变化规律并量化不同地类储盐程度。利用遥感大规模监测的有效手段,将高光谱与Landsat 8 OLI多光谱数据结合,构建土壤盐分反演模型,应用CA-Markov模型对灌域土壤盐渍化区域稳定性和分布特征进行评估和预测。通过研究得到以下结论:(1)节水改造后,年际间年均土壤含盐量耕层下降10.6...
【文章页数】：141 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤盐分时空变化特征研究进展
1.2.2 土地利用变化下土壤盐渍化分布特征研究进展
1.2.3 基于遥感构建土壤盐分反演与预测研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究目标与内容
1.3.2 研究技术路线
2 研究区概况
2.1 地理位置
2.2 气候水文条件
2.3 地下水埋深及水质
2.4 土壤质地
2.5 种植结构
2.6 土壤盐分组成
2.7 工程实施规模
3 节水改造后土壤盐分时空分布规律研究
3.1 材料与方法
3.1.1 样本采集与测定
3.1.2 研究方法
3.1.3 数据处理
3.2 结果与分析
3.2.1 节水改造后年际土壤盐分时空变化规律
3.2.2 节水改造后年内土壤盐分时空变化规律
3.2.3 节水改造后典型时期土壤盐分时空变化规律
3.2.4 不同节水改造年限区域土壤盐分变化差异
3.3 小结
4 不同土地利用类型下土壤盐分时空分布规律研究
4.1 材料与方法
4.1.1 样本采集与测定
4.1.2 基于CART决策树监督分类土地利用类型
4.1.3 不同土地利用类型土壤储盐量计算
4.1.4 数据处理
4.2 结果与分析
4.2.1 基于CART决策树监督分类精度评价
4.2.2 3年间沈乌灌域土地利用类型变化规律
4.2.3 不同土地利用类型土壤盐分基本特征
4.2.4 不同土地利用类型下不同盐渍化面积及比例变化分析
4.2.5 不同土地利用类型土壤盐分储盐量变化分析
4.3 小结
5 基于遥感构建土壤盐分反演模型研究
5.1 材料与方法
5.1.1 样本采集与测定
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据处理
5.2 结果与分析
5.2.1 盐渍化土壤光谱特征分析
5.2.2 基于光谱数据变换构建土壤盐分估算模型
5.2.3 基于光谱指数构建土壤盐分估算模型
5.2.4 基于BP神经网络构建土壤盐分估算模型
5.2.5 高光谱数据与Landsat 8 OLI多光谱数据波段反射率相关性分析
5.2.6 不同特征波段变换形式构建土壤盐分反演模型
5.2.7 基于特征光谱指数构建土壤盐分反演模型
5.2.8 基于BP神经网络构建土壤盐分反演模型
5.2.9 基于BP神经网络土壤盐分反演模型的应用
5.3 小结
6 基于CA-Markov模型土壤盐分的评估和预测
6.1 材料与方法
6.1.1 遥感数据
6.1.2 非遥感数据
6.1.3 研究方法
6.1.4 数据处理
6.2 结果与分析
6.2.1 土壤盐分相关驱动因子分析
6.2.2 模拟精度检验
6.2.3 2028年沈乌灌域土壤盐渍化预测结果
6.2.4 不同盐渍化类型土壤的概率转移矩阵
6.2.5 土壤盐渍化时空变化分析
6.3 小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：4007102
【文章页数】：141 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 土壤盐分时空变化特征研究进展
1.2.2 土地利用变化下土壤盐渍化分布特征研究进展
1.2.3 基于遥感构建土壤盐分反演与预测研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究目标与内容
1.3.2 研究技术路线
2 研究区概况
2.1 地理位置
2.2 气候水文条件
2.3 地下水埋深及水质
2.4 土壤质地
2.5 种植结构
2.6 土壤盐分组成
2.7 工程实施规模
3 节水改造后土壤盐分时空分布规律研究
3.1 材料与方法
3.1.1 样本采集与测定
3.1.2 研究方法
3.1.3 数据处理
3.2 结果与分析
3.2.1 节水改造后年际土壤盐分时空变化规律
3.2.2 节水改造后年内土壤盐分时空变化规律
3.2.3 节水改造后典型时期土壤盐分时空变化规律
3.2.4 不同节水改造年限区域土壤盐分变化差异
3.3 小结
4 不同土地利用类型下土壤盐分时空分布规律研究
4.1 材料与方法
4.1.1 样本采集与测定
4.1.2 基于CART决策树监督分类土地利用类型
4.1.3 不同土地利用类型土壤储盐量计算
4.1.4 数据处理
4.2 结果与分析
4.2.1 基于CART决策树监督分类精度评价
4.2.2 3年间沈乌灌域土地利用类型变化规律
4.2.3 不同土地利用类型土壤盐分基本特征
4.2.4 不同土地利用类型下不同盐渍化面积及比例变化分析
4.2.5 不同土地利用类型土壤盐分储盐量变化分析
4.3 小结
5 基于遥感构建土壤盐分反演模型研究
5.1 材料与方法
5.1.1 样本采集与测定
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据处理
5.2 结果与分析
5.2.1 盐渍化土壤光谱特征分析
5.2.2 基于光谱数据变换构建土壤盐分估算模型
5.2.3 基于光谱指数构建土壤盐分估算模型
5.2.4 基于BP神经网络构建土壤盐分估算模型
5.2.5 高光谱数据与Landsat 8 OLI多光谱数据波段反射率相关性分析
5.2.6 不同特征波段变换形式构建土壤盐分反演模型
5.2.7 基于特征光谱指数构建土壤盐分反演模型
5.2.8 基于BP神经网络构建土壤盐分反演模型
5.2.9 基于BP神经网络土壤盐分反演模型的应用
5.3 小结
6 基于CA-Markov模型土壤盐分的评估和预测
6.1 材料与方法
6.1.1 遥感数据
6.1.2 非遥感数据
6.1.3 研究方法
6.1.4 数据处理
6.2 结果与分析
6.2.1 土壤盐分相关驱动因子分析
6.2.2 模拟精度检验
6.2.3 2028年沈乌灌域土壤盐渍化预测结果
6.2.4 不同盐渍化类型土壤的概率转移矩阵
6.2.5 土壤盐渍化时空变化分析
6.3 小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：4007102
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