基于GIS的高精度氮素分区施肥处方图建立研究

发布时间：2022-02-26 09:36

　　通过研究不同采样方式和采样间距对滴灌棉田土壤养分分区的影响研究，运用多元统计学、地统计学和GIS等技术手段，确定了研究区养分分区过程中的合理采样方法和最佳采样间距。在此基础上，运用模糊c-均值聚类法对研究区域土壤养分进行合理分区，并以实际采样数据对分区结果进行验证。以研究区各分区推荐肥量为依据，建立该区域的氮素分区施肥处方图。通过研究分析得到以下五个结论：（1）首先确定网格采样法为本研究的合理采样方式，在此基础上确定20m×20m为本研究的最佳采样间距。通过对比不同采样方式（随机采样法和网格采样法）条件下的土壤养分（全氮、速效磷和速效钾）的描述性统计、空间变异特征分析及插值精度验证，结果表明网格采样法较合理；进而对网格采样法下的不同采用间距（20m×20m、30m×30m、40m×40m、50m×50m）进行对比分析；通过同样的方法进一步确定20m×20m采样间距为后期生成分区施肥处方图的基础。（2）采样间距为20m×20m的研究区土壤三种养分呈中等变异和中等空间自相关性。通过描述性统计分析可知，在20m×20m采样间距的条件下的研究区土壤三种养分含量均为中等变异，且符合正态分布规律。... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区211工程院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究领域国内外的研究动态及发展趋势
        1.2.1 GIS 在精准农业中的应用及研究进展
        1.2.2 地统计学在土壤特性空间变异中应用的与进展
        1.2.3 地统计学在土壤养分空间变异中的应用与现状
        1.2.4 土壤养分分区施肥技术及其现状
        1.2.5 精准农业中处方图的应用及研究现状
        1.2.6 高精度对生成施肥处方图的影响
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 土壤样品的采集
    2.3 土壤样品的分析
    2.4 数据处理
        2.4.1 数据处理的硬件与软件设备
        2.4.2 属性数据库建立
        2.4.3 空间数据库建立
    2.5 研究方法
        2.5.1 经典统计分析方法
        2.5.2 地统计分析方法
        2.5.3 土壤养分分区方法
第三章 基于 GIS 的不同采样方式下棉田养分空间变异分析及精度验证
    3.1 试验数据预处理
    3.2 不同采样方式下土壤养分的描述性分析
    3.3 不同采样方式下土壤养分的空间变异特征分析
        3.3.1 不同采样方式下土壤养分的半方差函数模型的确定及分析
        3.3.2 不同采样方式下土壤养分的 Kriging 空间插值预测及其精度比较
    3.4 不同采样方式下土壤养分空间的 Kriging 插值图比较
    3.5 小结
第四章 基于 GIS 的不同采样间距下棉田养分空间变异分析及精度验证
    4.1 试验数据预处理
    4.2 不同采样间距下土壤养分的描述性分析
    4.3 不同采样间距下土壤养分空间变异特征分析
        4.3.1 不同采样间距下土壤养分的半方差函数模型的确定及分析
        4.3.2 不同采样间距下土壤养分的 Kriging 空间插值预测及其精度比较
    4.4 不同采样间距下土壤养分空间的 Kriging 插值图比较
    4.5 小结
第五章 基于 GIS 和最佳采样间距的棉田氮素分区划分
    5.1 数据源确定及施肥分区划分方法
    5.2 模糊分类结果输出
    5.3 各分区隶属度的空间变异特征分析
    5.4 分区结果的输出
    5.5 小结
第六章 基于分区施肥处方图的推荐施肥
    6.1 试验区与对照区棉田土壤全氮含量对比分析
    6.2 氮素分区施肥处方图的生成及推荐施肥量
    6.3 小结
第七章 主要结论与研究展望
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于WebGIS的小麦精准施肥决策系统[J]. 许鑫,张浩,席磊,马新明,王举才.  农业工程学报. 2011(S2)
[3]浅谈GIS在农业领域中的应用现状及前景[J]. 朱小燕.  甘肃科技纵横. 2011(04)
[4]基于模糊聚类的棉田土壤养分管理分区研究[J]. 王海江,崔静,陈彦,吕新.  棉花学报. 2010(04)
[5]喀斯特木论自然保护区土壤养分的空间变异特征[J]. 刘璐,曾馥平,宋同清,彭晚霞,王克林,覃文更,谭卫宁.  应用生态学报. 2010(07)
[6]京东板栗主产区土壤氮磷钾的空间变异[J]. 刘杨,孙志梅,杨军,刘霞,王小敏,刘树庆,王文江.  应用生态学报. 2010(04)
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[8]额济纳绿洲土壤养分的空间异质性[J]. 司建华,冯起,鱼腾飞,常宗强,席海洋,苏永红.  生态学杂志. 2009(12)
[9]八达岭森林土壤养分空间变异性研究[J]. 余新晓,张振明,朱建刚.  土壤学报. 2009(05)
[10]GIS技术在农业种植管理与决策中的应用分析[J]. 胡华科,郑春燕.  嘉应学院学报. 2009(03)

硕士论文
[1]基于组件式GIS的精准农业变量施肥处方系统应用研究[D]. 侯顺艳.河北农业大学 2003



本文编号：3644388