土壤有机质含量估测及其影响因素的光谱分析

 土壤颗粒大小差异使土壤反射光谱产生相应变化,影响土壤有机质含量等属性的光谱预测精度。本研究准备了颗粒粒径分别为2、0.25和0.15mm的土样,测定土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)含量,并于室内模拟条件下测定其反射光谱。通过分析不同粒径土样的原始(Raw)、多次散射校正(Multiple scattering correction, Msc)、一阶微分(First derivative, Fd)、连续统去除(Continuum removal, Cr)光谱与SOM含量之间的关系,筛选出与SOM含量相关性最强的Fd光谱单波段(2250nm, r=0.82, P<0.01),并建立线性回归模型;利用全波段光谱反射率,以偏最小二乘回归(Partial least square regression, PLSR)方法,确立2mm土样Msc处理光谱的PLSR模型为最优模型(RPD=3.56、R²=0.90、RMSEP=1.96g/kg)。土壤颗粒粒径对土壤光谱反射率变化有明显影响,但二者之间并非简单的线性关系,可能存在一个转折点;单变量(单波段光谱反射率)线性回归模型的预测能力,明显低于全波段反射光谱(Msc处理)-PLSR模型;土样样本容量对SOM含量预测精度有显著影响。因此,根据样本容量大小,选择合适的土壤颗粒粒径与光谱预处理方法组合可以提高预测精度。     

沟道流域坡面与沟谷侵蚀演化关系——以晋西王家沟小流域为例

以往坡、沟侵蚀关系研究主要限于水沙关系的探讨 ,有关原型尺度小流域坡、沟地貌侵蚀演化关系的定量研究甚少 ,尤其是坡、沟地貌特征对流域切割程度的综合影响与交互作用的定量研究尚属空白。本文在 3S技术支持下 ,根据晋西王家沟小流域 196 7年 1∶5 0 0 0正摄影像图 (DOM )、高程数字化模型 (DEM )和同期、同比例尺地形图 ,利用正交多项式回归分析方法 ,定量分析了坡、沟地貌特征对流域切割程度的影响与交互作用。研究表明 ,沟谷地在流域地貌演化及地表切割程度中起主导作用 ,在沟间地面积相同时 ,沟谷地面积约为0 1km2 是影响流域切割裂度侵蚀演化强度最大的区域 ,流域面积愈小影响流域地表破碎的程度最大。其沟道流域坡、沟地貌演化机制可用坡、沟水流动能的地貌指标的综合影响与交互作用来解释     

利用数字摄影测量方法估算半干旱区小流域沟谷侵蚀产沙

土壤侵蚀不仅表现黄土高原强烈的现代地貌过程,也是其生态环境恶化的象征,其地貌演化和土壤侵蚀互为因果,现代研究表明黄土高原半干旱小流域的沟谷侵蚀产沙占其水土流失总量的重要部分,近年有关沟谷侵蚀的定量研究成果,加深了人们对沟道侵蚀危害的认识,为土地资源的合理利用、沟谷危害的评价等提供了科学依据。传统的沟谷侵蚀定量研究是采用实地量测的方法,现代的数字摄影测量技术的发展为估算沟谷侵蚀研究提供了一个经济高效方法。本研究采用的髙分辨率数字高程模型是由3期历史航空照片根据数字摄影测量方法制作而成,利用它对黄土高原半干旱区一个小流域的1959～1981年及1981～1999年两个时段内沟谷侵蚀产沙量进行估算,将流域侵蚀产沙的实测值与估算结果进行评价。并指出此方法在沟谷侵蚀产沙量估算方面的统计学意义及在未来应用时要注意的问题;根据流域侵蚀产沙结果分析历史时期人类活动的影响:人类活动在一定程度上改善了环境,绝大部分泥沙被拦截在流域里,同时沟道侵蚀加剧,如何采取措施减少流域坡面和沟道的侵蚀,是目前人们所面对的问题;此外,结合流域水沙统计数据的DEM的侵蚀空间分析,结果表明坡面流、重力侵蚀及沟谷的下切是导致流域土壤侵蚀的主要原因。