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基于光谱指数的晋西黄土区土壤黏粒含量估测
1
作者
孙瑞鹏
丁皓希
+2 位作者
毕如田
邓永鹏
朱洪芬
《山西农业科学》
2022年第5期660-668,共9页
通过构建提高土壤黏粒含量预测精度的可行性方法光谱指数模型,为快速估测晋西黄土区土壤黏粒含量提供技术支持,以晋西黄土区土壤为研究对象,利用光谱指数特征构建该区域土壤黏粒含量的光谱快速估测模型,使用ASD地物光谱仪测得土壤高光...
通过构建提高土壤黏粒含量预测精度的可行性方法光谱指数模型,为快速估测晋西黄土区土壤黏粒含量提供技术支持,以晋西黄土区土壤为研究对象,利用光谱指数特征构建该区域土壤黏粒含量的光谱快速估测模型,使用ASD地物光谱仪测得土壤高光谱数据,对原始光谱(R)进行倒数变换(IR)、倒数的对数变换(LGIR)和倒数的一阶微分变换(FDIR)3种预处理,对以上4种光谱形式构建差值光谱指数(DSI)、比值光谱指数(RSI)、归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)3种光谱指数,并计算其与土壤黏粒含量的相关性;然后,选取相关系数中最显著的5个光谱指数用于多元线性回归(MLR)模型拟合,筛选出47个光谱指数用于偏最小二乘回归(PLSR)和反向传播神经网络(N)模型拟合。结果表明,原始光谱与土壤黏粒含量的相关性较低(相关系数最高仅为-0.28),而通过光谱变换及构建光谱指数后其相关性明显提升,其中,相关性较高的为FDIR-RSI、FDIR-NDSI、R-DSI、LGIR-RSI和LGIR-NDSI(相关系数分别为-0.70、0.69、-0.68、0.68、0.68),且相关性均显著,置信水平P均小于0.001;预测精度最高的模型是LGIR-NDSI-BPNN,其预测集的R2和RMSE分别为0.64、1.32,验证集的R2、RMSE和RPD分别为0.74、1.13、1.96,明显提升了基于原始光谱土壤黏粒含量的预测精度。
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关键词
光谱指数
土壤黏粒含量
晋西黄土区
土壤
高光谱
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职称材料
一种新的地下滴灌毛管水力计算模型——基于土壤初始含水率和土壤黏粒含量空间变异性研究
被引量：
2
2
作者
侯雯
寇飞周
周颖明
《中国农村水利水电》
北大核心
2016年第12期19-23,共5页
地下滴灌是一种新型高效节水灌溉技术。为探究土壤空间变异性对地下滴灌毛管水力特性的影响,提出地下滴灌毛管水力要素的试验方案,研究土壤物理参数(土壤初始含水率和土壤黏粒含量)的空间分布特征,分析土壤物理参数的空间分布格局。建...
地下滴灌是一种新型高效节水灌溉技术。为探究土壤空间变异性对地下滴灌毛管水力特性的影响,提出地下滴灌毛管水力要素的试验方案,研究土壤物理参数(土壤初始含水率和土壤黏粒含量)的空间分布特征,分析土壤物理参数的空间分布格局。建立考虑土壤物理参数空间变异性的地下滴灌毛管水力计算模型,将其转化为目标函数的优化问题,采用遗传算法来求解模型中的相关参数。根据试验数据和模型计算结果验证模型的可靠性。该模型为研究土壤空间变异性和地下滴灌毛管水力特性的内在联系奠定基础。
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关键词
地下滴灌
毛管
土壤
初始含水率
土壤黏粒含量
遗传算法
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职称材料
新疆卡拉麦里山保护区土壤黏粒与含水量的关系及其对植物多样性的影响
3
作者
彭黄叶
孙刚
+4 位作者
王旭
谢立杰
严彩玉
罗玲吕
韩炜
《土壤》
北大核心
2025年第3期664-672,共9页
以卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的红砂群落和梭梭群落为研究对象,定期在植物生长季节对固定样方进行土壤和植物调查,分析0~100 cm土层中土壤黏粒含量、水分含量及地表植物多样性的动态变化。结果表明:不同植物群落的土壤理化性...
以卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的红砂群落和梭梭群落为研究对象,定期在植物生长季节对固定样方进行土壤和植物调查,分析0~100 cm土层中土壤黏粒含量、水分含量及地表植物多样性的动态变化。结果表明:不同植物群落的土壤理化性质与植被多样性显著不同。红砂群落下的土壤黏粒含量与分形维数在各土层均高于梭梭群落,其中红砂群落下两个指标的最大值均位于40~60 cm土层,分别为3.40%和2.73,而梭梭群落下两个指标的最大值均位于0~20 cm表层,分别为2.22%和2.69。红砂群落下的土壤黏粒含量和含水量重心位于较浅土层,平均深度分别为28.7 cm和34.5 cm,而梭梭群落下平均深度分别为29.8 cm和36.0 cm。红砂群落下的土壤含水量普遍较高,尤其在干旱季节能有效保持水分,有利于早春浅根性植物的生长和生态系统的稳定。红砂群落因较优的土壤结构和水分保持能力,具备更好的植被状况,物种多样性指数及科属种数量均高于梭梭群落,分别为12科17属20种和8科10属13种。土壤黏粒含量和水分含量与植物多样性之间呈正相关,说明土壤黏粒含量和含水量不仅是评价土壤质地和水分状况的关键指标,同时也是植物多样性评价的重要参考,为卡拉麦里山区域的生态保护提供了重要参考依据。
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关键词
土壤黏粒含量
土壤
含水量
植物多样性
分布重心
分形维数
卡拉麦里山
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职称材料
题名
基于光谱指数的晋西黄土区土壤黏粒含量估测
1
作者
孙瑞鹏
丁皓希
毕如田
邓永鹏
朱洪芬
机构
山西农业大学资源环境学院
出处
《山西农业科学》
2022年第5期660-668,共9页
基金
山西省回国留学人员科研资助项目(2017-075)。
文摘
通过构建提高土壤黏粒含量预测精度的可行性方法光谱指数模型,为快速估测晋西黄土区土壤黏粒含量提供技术支持,以晋西黄土区土壤为研究对象,利用光谱指数特征构建该区域土壤黏粒含量的光谱快速估测模型,使用ASD地物光谱仪测得土壤高光谱数据,对原始光谱(R)进行倒数变换(IR)、倒数的对数变换(LGIR)和倒数的一阶微分变换(FDIR)3种预处理,对以上4种光谱形式构建差值光谱指数(DSI)、比值光谱指数(RSI)、归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)3种光谱指数,并计算其与土壤黏粒含量的相关性;然后,选取相关系数中最显著的5个光谱指数用于多元线性回归(MLR)模型拟合,筛选出47个光谱指数用于偏最小二乘回归(PLSR)和反向传播神经网络(N)模型拟合。结果表明,原始光谱与土壤黏粒含量的相关性较低(相关系数最高仅为-0.28),而通过光谱变换及构建光谱指数后其相关性明显提升,其中,相关性较高的为FDIR-RSI、FDIR-NDSI、R-DSI、LGIR-RSI和LGIR-NDSI(相关系数分别为-0.70、0.69、-0.68、0.68、0.68),且相关性均显著,置信水平P均小于0.001;预测精度最高的模型是LGIR-NDSI-BPNN,其预测集的R2和RMSE分别为0.64、1.32,验证集的R2、RMSE和RPD分别为0.74、1.13、1.96,明显提升了基于原始光谱土壤黏粒含量的预测精度。
关键词
光谱指数
土壤黏粒含量
晋西黄土区
土壤
高光谱
Keywords
spectral index
soil clay contents
loess region of western Shanxi province
soil hyperspectral
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种新的地下滴灌毛管水力计算模型——基于土壤初始含水率和土壤黏粒含量空间变异性研究
被引量：
2
2
作者
侯雯
寇飞周
周颖明
机构
陕西华地勘察设计咨询有限公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2016年第12期19-23,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50979089)
文摘
地下滴灌是一种新型高效节水灌溉技术。为探究土壤空间变异性对地下滴灌毛管水力特性的影响,提出地下滴灌毛管水力要素的试验方案,研究土壤物理参数(土壤初始含水率和土壤黏粒含量)的空间分布特征,分析土壤物理参数的空间分布格局。建立考虑土壤物理参数空间变异性的地下滴灌毛管水力计算模型,将其转化为目标函数的优化问题,采用遗传算法来求解模型中的相关参数。根据试验数据和模型计算结果验证模型的可靠性。该模型为研究土壤空间变异性和地下滴灌毛管水力特性的内在联系奠定基础。
关键词
地下滴灌
毛管
土壤
初始含水率
土壤黏粒含量
遗传算法
Keywords
subsurface drip irrigation
lateral
soil initial moisture content
soil clay content
genetic algorithm
分类号
TV93 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
新疆卡拉麦里山保护区土壤黏粒与含水量的关系及其对植物多样性的影响
3
作者
彭黄叶
孙刚
王旭
谢立杰
严彩玉
罗玲吕
韩炜
机构
新疆师范大学地理科学与旅游学院
新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室
新疆林科院园林绿化研究所
新疆生产建设兵团第五师畜牧兽医工作站
出处
《土壤》
北大核心
2025年第3期664-672,共9页
基金
2023年新疆维吾尔自治区林业发展补助资金(XJLYKJ-2023-06)
湖北省重点研发计划援疆项目(2023EGA123)资助。
文摘
以卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区的红砂群落和梭梭群落为研究对象,定期在植物生长季节对固定样方进行土壤和植物调查,分析0~100 cm土层中土壤黏粒含量、水分含量及地表植物多样性的动态变化。结果表明:不同植物群落的土壤理化性质与植被多样性显著不同。红砂群落下的土壤黏粒含量与分形维数在各土层均高于梭梭群落,其中红砂群落下两个指标的最大值均位于40~60 cm土层,分别为3.40%和2.73,而梭梭群落下两个指标的最大值均位于0~20 cm表层,分别为2.22%和2.69。红砂群落下的土壤黏粒含量和含水量重心位于较浅土层,平均深度分别为28.7 cm和34.5 cm,而梭梭群落下平均深度分别为29.8 cm和36.0 cm。红砂群落下的土壤含水量普遍较高,尤其在干旱季节能有效保持水分,有利于早春浅根性植物的生长和生态系统的稳定。红砂群落因较优的土壤结构和水分保持能力,具备更好的植被状况,物种多样性指数及科属种数量均高于梭梭群落,分别为12科17属20种和8科10属13种。土壤黏粒含量和水分含量与植物多样性之间呈正相关,说明土壤黏粒含量和含水量不仅是评价土壤质地和水分状况的关键指标,同时也是植物多样性评价的重要参考,为卡拉麦里山区域的生态保护提供了重要参考依据。
关键词
土壤黏粒含量
土壤
含水量
植物多样性
分布重心
分形维数
卡拉麦里山
Keywords
Soil clay content
Soil moisture
Plant diversity
Distribution center of gravity
Fractal dimension
Kalamaili Mountain
分类号
S152.3 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光谱指数的晋西黄土区土壤黏粒含量估测
孙瑞鹏
丁皓希
毕如田
邓永鹏
朱洪芬
《山西农业科学》
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种新的地下滴灌毛管水力计算模型——基于土壤初始含水率和土壤黏粒含量空间变异性研究
侯雯
寇飞周
周颖明
《中国农村水利水电》
北大核心
2016
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
新疆卡拉麦里山保护区土壤黏粒与含水量的关系及其对植物多样性的影响
彭黄叶
孙刚
王旭
谢立杰
严彩玉
罗玲吕
韩炜
《土壤》
北大核心
2025
0
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