黄河三角洲盐渍土盐分及组分定量光谱估测研究 ——以山东省垦利区为例
发布时间：2021-11-06 03:31
黄河三角洲地区土壤盐渍化现象普遍,而且程度严重,使得该地区多处生态系统遭到严重破坏,农业可持续发展面临重大威胁。因此,定量、准确地监测盐渍土,对其防治、利用和农业可持续发展至关重要。为明确黄河口区土壤盐分及其主要离子的特征光谱,建立适用于该区域的土壤盐渍化定量分析模型,提高其定量分析的精度和稳定性,本文以山东省垦利区为研究区,首先野外采集代表性土样96个,同时测定野外原状土光谱,对土样风干后,室内分析盐分及其主要离子(Cl-、Na+、Ca2+)含量,分别室内、外测定土样可见/近红外高光谱数据,并进行预处理;而后分析盐分及其主要离子不同含量的光谱响应,在此基础上,采用相关分析综合确定表征土壤盐分及其主要离子的特征光谱;然后分别采用多元线性回归（multiple linear regression,MLR）、支持向量机（support vector machine,SVM）和随机森林（random forest,RF）方法构建土壤盐分及其主要离子的定量高光谱分析模型;进而提取室内、室外风干土及野外原状土光谱敏感波段,并基于室...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1.引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 黄河三角洲盐渍土研究现状
1.3 研究内容与思路
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2.源数据获取与预处理
2.1 研究区概况
2.1.1 自然地理状况
2.1.1.1 地质地貌概况
2.1.1.2 气候概况
2.1.1.3 土壤概况
2.1.1.4 水文概况
2.1.1.5 植被概况
2.1.2 社会经济状况
2.2.数据获取与处理
2.2.1 数据获取
2.2.1.1 野外调查与采样
2.2.1.2 高光谱数据的获取
2.2.2 高光谱数据预处理
2.2.3 土壤盐分及离子统计分析及相关性分析
3.盐渍土盐分及主要离子光谱响应特征分析与估测模型构建
3.1 材料与方法
3.1.1 光谱响应特征分析和特征波段的选择
3.1.2 模型的构建
3.1.2.1 多元线性回归分析建模
3.1.2.2 支持向量机分析建模
3.1.2.3 随机森林分析建模
3.1.3 模型验证与优选
3.2 结果与分析
3.2.1 盐渍土盐分及主要离子光谱响应特征分析
3.2.1.1 土壤盐分高光谱特征分析
3.2.1.2 土壤Cl~-高光谱特征分析
3.2.1.3 土壤Na~+高光谱特征分析
3.2.1.4 土壤Ca~(2+)高光谱特征分析
3.2.2 室内盐渍土特征光谱分析
3.2.2.1 基于光谱响应特征及相关分析的土壤盐分及其主要离子特征光谱
3.2.2.2 土壤盐分及其主要离子的定量高光谱分析模型
3.3 小结
4.基于盐分光谱参量的黄河口区土壤盐分及主要离子含量估测模型
4.1 材料与方法
4.1.1 敏感波段选择
4.1.2 光谱参量的构建
4.1.3 估测模型构建与验证
4.2 结果与分析
4.2.1 土壤盐分及其主要离子敏感波段选择
4.2.2 土壤盐分及其主要离子的估测模型及最优盐分光谱指数
4.2.2.1 室内风干土光谱的盐分及主要离子估测模型
4.2.2.2 室外风干土及野外原状土光谱的盐分及主要离子估测模型
4.3 小结
5.结论与展望
5.1 结论
5.2 研究特色
5.3 讨论
5.4 研究不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河三角洲地区棉田杂草组成及其群落特征[J]. 房锋,李美,高兴祥,李健,张朝贤. 植物保护. 2016(05)
[2]黄河三角洲柽柳植株周围土壤盐分离子的分布[J]. 张立华,陈沛海,李健,陈小兵,冯亚. 生态学报. 2016(18)
[3]基于改进植被指数的黄河口区盐渍土盐分遥感反演[J]. 陈红艳,赵庚星,陈敬春,王瑞燕,高明秀. 农业工程学报. 2015(05)
[4]基于随机森林回归算法的小麦叶片SPAD值遥感估算[J]. 王丽爱,马昌,周旭东,訾妍,朱新开,郭文善. 农业机械学报. 2015(01)
[5]黄河三角洲土壤有机质含量的高光谱反演[J]. 韩兆迎,朱西存,刘庆,房贤一,王卓远. 植物营养与肥料学报. 2014(06)
[6]利用光谱-盐分指数监测棉田土壤盐分[J]. 李静,王克如,李少昆,陈兵,肖春花,王琼,王方永,李栓明,赖军臣,孙亚玲,张国强. 棉花学报. 2014(06)
[7]基于连续统去除法的土壤盐分含量反演研究[J]. 彭杰,迟春明,向红英,滕洪芬,史舟. 土壤学报. 2014(03)
[8]土壤含盐量与电导率的高光谱反演精度对比研究[J]. 彭杰,王家强,向红英,滕洪芬,柳维扬,迟春明,牛建龙,郭燕,史舟. 光谱学与光谱分析. 2014(02)
[9]基于随机森林算法的橡胶林地上生物量遥感反演研究——以景洪市为例[J]. 王云飞,庞勇,舒清态. 西南林业大学学报. 2013(06)
[10]土壤湿润条件下基于光谱对称度的盐渍土盐分含量预测[J]. 刘娅,潘贤章,王昌昆,李燕丽,石荣杰,周睿,解宪丽. 光谱学与光谱分析. 2013(10)
硕士论文
[1]山东引黄灌区交替波涌灌溉田间泥沙运移和水分利用效率研究[D]. 王帅.山东农业大学 2016
[2]黄河三角洲滨海盐渍土盐分含量野外高光谱估测与遥感反演[D]. 安德玉.山东农业大学 2016
[3]基于高光谱数据的开都河流域下游绿洲盐渍化土壤表层含盐量估算模型对比研究[D]. 赖宁.新疆师范大学 2013
[4]黄河三角洲耕地后备资源评价与开发利用研究[D]. 王莉莉.山东农业大学 2011
[5]现代黄河三角洲滨海湿地时空演变分析[D]. 杨伟.华东师范大学 2010
本文编号：3479080
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1.引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 黄河三角洲盐渍土研究现状
1.3 研究内容与思路
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2.源数据获取与预处理
2.1 研究区概况
2.1.1 自然地理状况
2.1.1.1 地质地貌概况
2.1.1.2 气候概况
2.1.1.3 土壤概况
2.1.1.4 水文概况
2.1.1.5 植被概况
2.1.2 社会经济状况
2.2.数据获取与处理
2.2.1 数据获取
2.2.1.1 野外调查与采样
2.2.1.2 高光谱数据的获取
2.2.2 高光谱数据预处理
2.2.3 土壤盐分及离子统计分析及相关性分析
3.盐渍土盐分及主要离子光谱响应特征分析与估测模型构建
3.1 材料与方法
3.1.1 光谱响应特征分析和特征波段的选择
3.1.2 模型的构建
3.1.2.1 多元线性回归分析建模
3.1.2.2 支持向量机分析建模
3.1.2.3 随机森林分析建模
3.1.3 模型验证与优选
3.2 结果与分析
3.2.1 盐渍土盐分及主要离子光谱响应特征分析
3.2.1.1 土壤盐分高光谱特征分析
3.2.1.2 土壤Cl~-高光谱特征分析
3.2.1.3 土壤Na~+高光谱特征分析
3.2.1.4 土壤Ca~(2+)高光谱特征分析
3.2.2 室内盐渍土特征光谱分析
3.2.2.1 基于光谱响应特征及相关分析的土壤盐分及其主要离子特征光谱
3.2.2.2 土壤盐分及其主要离子的定量高光谱分析模型
3.3 小结
4.基于盐分光谱参量的黄河口区土壤盐分及主要离子含量估测模型
4.1 材料与方法
4.1.1 敏感波段选择
4.1.2 光谱参量的构建
4.1.3 估测模型构建与验证
4.2 结果与分析
4.2.1 土壤盐分及其主要离子敏感波段选择
4.2.2 土壤盐分及其主要离子的估测模型及最优盐分光谱指数
4.2.2.1 室内风干土光谱的盐分及主要离子估测模型
4.2.2.2 室外风干土及野外原状土光谱的盐分及主要离子估测模型
4.3 小结
5.结论与展望
5.1 结论
5.2 研究特色
5.3 讨论
5.4 研究不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河三角洲地区棉田杂草组成及其群落特征[J]. 房锋,李美,高兴祥,李健,张朝贤. 植物保护. 2016(05)
[2]黄河三角洲柽柳植株周围土壤盐分离子的分布[J]. 张立华,陈沛海,李健,陈小兵,冯亚. 生态学报. 2016(18)
[3]基于改进植被指数的黄河口区盐渍土盐分遥感反演[J]. 陈红艳,赵庚星,陈敬春,王瑞燕,高明秀. 农业工程学报. 2015(05)
[4]基于随机森林回归算法的小麦叶片SPAD值遥感估算[J]. 王丽爱,马昌,周旭东,訾妍,朱新开,郭文善. 农业机械学报. 2015(01)
[5]黄河三角洲土壤有机质含量的高光谱反演[J]. 韩兆迎,朱西存,刘庆,房贤一,王卓远. 植物营养与肥料学报. 2014(06)
[6]利用光谱-盐分指数监测棉田土壤盐分[J]. 李静,王克如,李少昆,陈兵,肖春花,王琼,王方永,李栓明,赖军臣,孙亚玲,张国强. 棉花学报. 2014(06)
[7]基于连续统去除法的土壤盐分含量反演研究[J]. 彭杰,迟春明,向红英,滕洪芬,史舟. 土壤学报. 2014(03)
[8]土壤含盐量与电导率的高光谱反演精度对比研究[J]. 彭杰,王家强,向红英,滕洪芬,柳维扬,迟春明,牛建龙,郭燕,史舟. 光谱学与光谱分析. 2014(02)
[9]基于随机森林算法的橡胶林地上生物量遥感反演研究——以景洪市为例[J]. 王云飞,庞勇,舒清态. 西南林业大学学报. 2013(06)
[10]土壤湿润条件下基于光谱对称度的盐渍土盐分含量预测[J]. 刘娅,潘贤章,王昌昆,李燕丽,石荣杰,周睿,解宪丽. 光谱学与光谱分析. 2013(10)
硕士论文
[1]山东引黄灌区交替波涌灌溉田间泥沙运移和水分利用效率研究[D]. 王帅.山东农业大学 2016
[2]黄河三角洲滨海盐渍土盐分含量野外高光谱估测与遥感反演[D]. 安德玉.山东农业大学 2016
[3]基于高光谱数据的开都河流域下游绿洲盐渍化土壤表层含盐量估算模型对比研究[D]. 赖宁.新疆师范大学 2013
[4]黄河三角洲耕地后备资源评价与开发利用研究[D]. 王莉莉.山东农业大学 2011
[5]现代黄河三角洲滨海湿地时空演变分析[D]. 杨伟.华东师范大学 2010
本文编号：3479080
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/zrdllw/3479080.html
