發(fā)布時間：2024-11-03 01:51

　　高標準基本農田建設是增強糧食安全保障能力、加快新型農業(yè)現代化推進的重要舉措。在高標準基本農田建設過程中,快速、準確地獲取土壤基礎信息,是高標準基本農田建設的基礎,也是現代化農業(yè)發(fā)展的關鍵。高光譜遙感作為當前遙感領域的前沿技術,具有波段多且連續(xù)、分辨率高等優(yōu)勢,能夠用來探測土壤屬性的細微差異,為快速高效的獲取土壤基礎信息提供了技術支持。因此,應用高光譜遙感技術開展土壤屬性反演研究,可以為實現高標準基本農田建設提供數據基礎與技術支持,為探索高標準基本農田建設區(qū)域項目區(qū)優(yōu)選決策與建設提供參考,推進高標準基本農田建設的實施。本研究以新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域土壤屬性為研究對象,采用野外采樣與室內高光譜測定（350～2500nm）相結合,遴選出6種光譜變換下11種土壤屬性的最佳光譜特征波段,構建基于偏最小二乘法（PLSR）的新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域土壤屬性的高光譜單指標反演模型;遴選出6種光譜變換下的土壤屬性共用的最佳光譜特征波段,構建基于面板數據模型（Panel data）的新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域土壤屬性的高光譜綜合反演模型;對比分析模型檢驗精度,選取新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域土壤...

【文章頁數】：178 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 高標準基本農田相關理論
        1.2.2 高光譜遙感技術及其在土壤中的應用研究
        1.2.3 高光譜遙感技術在高標準基本農田中的應用前景
    1.3 研究目標與研究內容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內容
        1.3.3 研究技術路線
    1.4 本章小結
2 數據的獲取及處理
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 土樣的野外采集
    2.3 土樣光譜室內測定
    2.4 土壤屬性統(tǒng)計特征分析
        2.4.1 新鄭市土壤屬性統(tǒng)計特征分析
        2.4.2 土壤屬性間的相關性
    2.5 土壤屬性的光譜反射特征
    2.6 光譜預處理
        2.6.1 去階躍處理
        2.6.2 光譜平滑
        2.6.3 光譜變換
    2.7 本章小結
3 土壤光譜特征波段選取
    3.1 光譜特征波段選取方法
        3.1.1 相關分析
        3.1.2 模糊聚類最大樹法
    3.2 土壤屬性與光譜反射率相關性分析
        3.2.1 土壤PH與光譜反射率相關性分析
        3.2.2 土壤有機質與光譜反射率相關性分析
        3.2.3 土壤堿解氮與光譜反射率相關性分析
        3.2.4 土壤速效磷與光譜反射率相關性分析
        3.2.5 土壤速效鉀與光譜反射率相關性分析
        3.2.6 土壤Fe與光譜反射率相關性分析
        3.2.7 土壤Cr與光譜反射率相關性分析
        3.2.8 土壤Cd與光譜反射率相關性分析
        3.2.9 土壤Zn與光譜反射率相關性分析
        3.2.10 土壤Cu與光譜反射率相關性分析
        3.2.11 土壤Pb與光譜反射率相關性分析
    3.3 土壤屬性的共用光譜特征波段選取
        3.3.1 SG光譜變換的共用光譜特征波段
        3.3.2 LOG光譜變換的共用光譜特征波段
        3.3.3 MSC光譜變換的共用光譜特征波段
        3.3.4 FD光譜變換的共用光譜特征波段
        3.3.5 SD光譜變換的共用光譜特征波段
        3.3.6 CR光譜變換的共用光譜特征波段
    3.4 本章小結
4 新鄭市高標準建設區(qū)域土壤屬性反演模型的構建
    4.1 高光譜反演模型及檢驗方法
        4.1.1 樣本集劃分方法
        4.1.2 高光譜反演建模方法
        4.1.3 反演模型精度檢驗方法
    4.2 基于偏最小二乘法的土壤屬性定量反演
        4.2.1 土壤PH的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.2 土壤有機質的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.3 土壤堿解氮的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.4 土壤速效磷的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.5 土壤速效鉀的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.6 土壤Fe的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.7 土壤Cr的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.8 土壤Cd的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.9 土壤Zn的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.10 土壤Cu的偏最小二乘法定量反演模型
        4.2.11 土壤Pb的偏最小二乘法定量反演模型
    4.3 基于面板數據模型的土壤屬性綜合定量反演
        4.3.1 SG光譜變換的土壤屬性面板數據模型
        4.3.2 LOG光譜變換的土壤屬性面板數據模型
        4.3.3 MSC光譜變換的土壤屬性面板數據模型
        4.3.4 FD光譜變換的土壤屬性面板數據模型
        4.3.5 SD光譜變換的土壤屬性面板數據模型
        4.3.6 CR光譜變換的土壤屬性面板數據模型
    4.4 模型對比分析
    4.5 本章小結
5 新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域優(yōu)選
    5.1 新鄭市高標準基本農田建設標準研究
    5.2 新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域土壤屬性插值
        5.2.1 經驗貝葉斯克里格插值法
        5.2.2 土壤屬性的空間分布及分級
    5.3 土壤屬性的綜合評價模型
        5.3.1 構建土壤屬性的隸屬函數
        5.3.2 土壤屬性綜合評價模型構建
    5.4 新鄭市高標準基本農田建設區(qū)域分區(qū)
    5.5 對策建議
    5.6 本章小結
6 結論
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數據集



本文編號：4010494