基于遥感数据的土壤盐渍化动态监测研究

摘要

土壤盐渍化问题制约着国家的经济发展和生态环境的平衡，而滨海区域的盐土和盐碱地更是制约经济发展的“世界性难题”，并被称为绿色植物禁区。因此，近年来，对滨海区域土壤盐渍化问题的研究不仅是科学界的研究热点，也是国家经济建设必须要解决的问题。本研究以沧州渤海新区为研究对象，研究该区域的土壤盐渍化问题。首先对渤海新区的地域概况进行调查研究，分析渤海新区土地利用状况，构建分类指标，进行渤海新区土地利用分类。然后进行土壤数据的野外采集，将采集的土壤样品进行室内光谱测量，将土壤样本送到专门的研究机构测定土壤的含盐量及其土壤中各种阴阳离子的含量，研究土壤光谱特征曲线和土壤样本含盐量之间的关系，预处理了室内测量的光谱数据，确定了能够进行土壤含盐量反演的敏感波段，建立了预测模型。研究了TM、OLI遥感影像数据的光谱特征，通过对比遥感影像中地物光谱特征和实测的土壤光谱特征，确定最终的土壤含盐量反演模型，获得了沧州渤海新区土壤盐渍化程度和分布现状。利用Logistic回归模型，研究分析了影响渤海新区土壤盐渍化发展变化的影响因子，并对各种影响因子的影响强弱程度进行了分析。通过上述研究，可以得出以下几点结论:
　　(1)渤海新区的盐渍化土壤分别在950～1050nm、1400～1500nm、1900～2000nm和2100～2200nm范围内有四个较为明显的水汽吸收带。宏观上看发生盐渍化的土壤的波谱特征曲线改变缓慢，总体上变化平缓，不同盐渍化程度的土壤波谱反射率曲线形式类似，光谱特征曲线大致平行。波谱特征与土壤盐分含量间存在着相关性。
　　(2)通过计算土壤含盐量与遥感影像不同波段之间的相关系数，以及最佳指数(OIF)的计算，得出OLI影像中波段3和波段6的组合与土壤含盐量之间的相关系数最高，曲线拟合达到0.708，从而确定盐渍化反演的回归模型。并将预测的土壤含盐量模型应用到分类图中，得到研究区盐度反演图，得出近海区域土壤盐渍化程度比平原旱地和林地中盐渍化程度高，分析该地区产生盐渍化的大部分原因应该是海水倒灌和地下水导致。
　　(3)通过Logistic回归模型对沧州渤海新区土壤盐渍化变化的驱动力进行定量分析，选择可能的生物物理因子和社会经济因子作为驱动因子，通过分析可以得出，2011-2013年间沧州渤海新区土壤盐渍化变化的主要因素为降水和地下水埋深，主要受自然活动和人类活动的共同影响;2013-2014年间沧州渤海新区土壤盐渍化变化的主要因素是降水、距河流的距离，受自然环境因素的影响逐渐增强，人类获得的影响减弱，但总体上仍然是受到人类活动和自然因素的综合影响，人类活动对土壤盐渍化变化的影响虽然在减弱，但仍然是主要影响因素。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题依据和研究意义

1．2 国内外研究进展

1．3 研究内容与章节安排

2 渤海新区土地利用现状与分类

2．1 研究区概况

2．2 遥感数据源

2．3 遥感数据预处理

2．4 渤海新区土地利用现状

2．5 渤海新区土地利用分类

2．6 精度评价与分类结果

2．7 本章小结

3 渤海新区盐溃化土壤盐分反演与分类

3．1 数据采集

3．2 光谱数据处理与特征分析

3．3 基于野外采集和室内光谱数据的盐分反演

3．4 遥感影像光谱特征分析

3．5 土壤含盐量敏感波段选择

3．6 土壤含盐量预测模型

3．7 基于光学遥感数据的盐分反演

3．8 本章小结

4 土壤盐渍化发展变化影响分析

4．1 土壤盐渍化空间变化规律

4．2 驱动因子的选择与分析

4．3 研究区驱动力模型选取

4．4 土壤盐渍化发展变化分析

4．5 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

参与主要科研项目

学术论文发表情况

获奖情况