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基于差异化光谱指数的盐渍土水分含量预测1——以滨海盐土为例被引量：7: 2016年; 以滨海盐土为研究对象,通过添加不同浓度的盐溶液并模拟蒸发过程,获取不同含水、含盐量的土壤样品,并测定土壤光谱和土壤含水量,分别运用光谱指数法和偏最小二乘回归法(PLSR)对土壤含水量进行预测。结果表明:由2 027 nm和1 878 nm构建的土壤水分差异化光谱指数(NDMI2027,1878)是预测土壤水分的最优指数,且适用于任何等级的盐渍化土壤,其建模集和验证集的预测结果均优于PLSR方法,验证集R2达0.99,RMSE仅为21.84 g/kg,可比较准确地预测盐渍化土壤的含水量。; 刘娅潘贤章王昌昆李燕丽石荣杰李志婷; 关键词：滨海盐土土壤含水量光谱指数

基于盲源分离的稀疏植被区土壤含盐量反演被引量：5: 2016年; 植被对土壤光谱的干扰是目前土壤盐渍化遥感监测的重要限制因素之一,探索消除稀疏植被覆盖区植被对光谱影响的方法,对提高土壤含盐量遥感反演精度具有重要意义。本文通过对189组不同植被覆盖度且不同盐渍化程度种植微区野外实测地表可见-近红外反射光谱进行分析,比较并评价了基于原始光谱和盲源分离(blind source separation,BSS)后光谱预测土壤含盐量的结果。结果表明:地表植被覆盖严重影响基于可见-近红外反射光谱的土壤含盐量反演精度。盲源分离方法,尤其是基于方程z=tanh(y)的独立分量分析(independent components analysis,ICA)算法,可有效分解植被和土壤的混合光谱,并提高植被覆盖下基于可见-近红外反射光谱的土壤含盐量反演精度。该方法为植被覆盖区大尺度土壤盐渍化遥感监测提供了方法指导。; 刘娅潘贤章石荣杰李燕丽王昌昆李志婷; 关键词：土壤含盐量盲源分离

土壤湿润条件下基于光谱对称度的盐渍土盐分含量预测被引量：11: 2013年; 近年来光谱技术以其经济、高效的优势在土壤盐渍化监测研究中得到重视,但是由于土壤水分对反射光谱影响很大,土壤湿润条件下监测精度难以满足农业生产需求。通过对盐土土柱室内模拟蒸发过程中的反射光谱和水分、盐分变化的连续监测,利用多元逐步回归方法,建立了1 370～1 610nm光谱对称度与土壤表层含盐量、含水量之间的线性关系模型,r为0.863;用该模型反演表层土壤含盐量,实测值与预测值之间线性关系的r为0.656(n=54),RMSE为2.059g·kg-1。利用光谱对称度可以实现土壤湿润条件下土壤盐分含量预测。; 刘娅潘贤章王昌昆李燕丽石荣杰周睿解宪丽; 关键词：土壤盐渍化土壤含盐量

上海市城郊土壤有机质的时空变异特征及其影响因素被引量：14: 2014年; 为了深入了解城市化对城郊农业土壤有机质变化的影响,本研究运用GIS和地统计学结合的方法,对上海市土壤有机质的时空变异规律及其驱动因子进行了探讨。研究结果表明,土壤有机质在整个研究区内表现出中等程度变异,土壤有机质含量分布呈现出西南高,东部低的特点。1980—1999年土壤有机质含量增加,而1999—2010年土壤有机质含量下降。1999—2010年,由水田变为蔬菜地、苗圃时,土壤有机质含量分别下降6.72 g/kg和6.15 g/kg,而水田保持不变时,仅下降了1.51 g/kg。通过空间叠加分析可知,1999—2010年,上海市大部分地区土壤有机质含量呈减少趋势,只有北部、南部和西南的部分地区的土壤有机质含量有所增加。土壤有机质增加的区域离城市较远,而土壤有机质下降区域位于近郊,主要原因是近郊部分水田转化为蔬菜地和苗圃,土地利用方式改变导致了作物根茬和秸秆还田减少,同时有机质分解加快,因此引起了土壤有机质积累下降。; 周睿潘贤章王昌坤刘娅李燕丽石荣杰解宪丽; 关键词：城郊土壤土壤有机质

基于FastICA盲源分离法去除土壤干扰的小麦生物量高光谱估算被引量：9: 2017年; 高光谱技术是一种快速无损监测植被生物量的有效方法,但土壤背景的干扰一直是生物量监测的主要限制因素之一。本研究试图利用盲源分离(blind source separation,BSS)法分离出净植被光谱,达到消除土壤背景影响,提高小麦生物量估算精度的目的。本研究对110组小麦冠层光谱数据进行快速独立分量分析(fast independent component analysis,Fast ICA)处理,提取净植被光谱,并对比了Fast ICA处理前后所建的偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型估算精度。结果表明:Fast ICA算法可有效分离土壤光谱和植被光谱;且基于净植被光谱建立的小麦生物量估算模型精度得到明显提升,建模集RPDc(ratio of performance to deviation of the calibration)和交叉验证集RPDcv(ratio of performance to deviation of the cross calibration)分别由原始光谱的1.83和1.64提高至2.77和2.09;可见,Fast ICA可以作为有效的光谱数据预处理方法,显著提高小麦生物量的估算精度,为利用遥感技术进行大尺度、精准监测生物量提供了方法支持和理论依据。; 李燕丽吴士文刘娅王昌昆刘杰徐爱爱潘贤章; 关键词：快速独立分量分析生物量盲源分离小麦

基于可见-近红外光谱的滨海盐土土壤盐分预测方法被引量：22: 2012年; 我国目前尚存盐渍土0．35亿hm^2，潜在盐渍化土壤0．17亿hm^2，15m等深线以内的浅海和滩涂有0．14亿hm^2，黄河河口及长江口以南诸省的滨海盐土都有逐年递增的趋势。因此，对盐渍化土壤盐渍化程度的连续、实时监测尤为重要。然而，我国在区域盐渍土制图、分区及全国性的监测预报体系建设方面还比较落后，; 刘娅潘贤章王昌昆李燕丽周睿解宪丽王淼; 关键词：滨海盐土电导率偏最小二乘回归

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国家自然科学基金(41071140)