大棚菜區(qū)土地利用信息遙感提取及其不同方式的土壤質(zhì)量效應(yīng)——以山東省壽光市為例.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，自國(guó)家決定實(shí)施“菜籃子工程”
　　 以來(lái)，蔬菜事業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的新時(shí)期。城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)使人們對(duì)蔬菜的需求日趨增長(zhǎng)。因此，快速、準(zhǔn)確地獲取大棚菜區(qū)土地利用分布信息，尤其是設(shè)施菜地的分布信息，并對(duì)不同土地利用方式下土壤質(zhì)量效應(yīng)進(jìn)行研究，將為大棚菜區(qū)土地資源的合理利用、地力提升和無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)等提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)蔬菜供需平衡，保障蔬菜業(yè)健康有序發(fā)展和科學(xué)合理管理具有極其重要的意義。

2、
　　 本文以山東省壽光市為研究區(qū)，在廣泛收集資料的基礎(chǔ)上，集成TM 遙感影像的光譜和紋理信息，利用支持向量機(jī)（SVM）分類(lèi)技術(shù)，進(jìn)行大棚菜區(qū)土地利用信息遙感提取，準(zhǔn)確獲取研究區(qū)設(shè)施菜地、露天菜地和旱地等地類(lèi)分布信息。在遙感分類(lèi)結(jié)果的基礎(chǔ)上，提取五種地類(lèi)單元的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，采用SPSS.v16.0軟件，分別計(jì)算不同土地利用方式下各土壤養(yǎng)分的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和相關(guān)系數(shù)，并利用one-way ANOVA中的LSD 進(jìn)行多重比較

3、分析，系統(tǒng)研究大棚菜區(qū)不同土地利用方式對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響，并對(duì)研究區(qū)耕地土壤培肥改良和合理利用提出了對(duì)策和建議。研究的主要結(jié)論有：
　　 （1）利用最小噪聲分離法（MNF）、纓帽變換法（K-T）和歸一化植被指數(shù)（NDVI）
　　 對(duì)遙感影像進(jìn)行變換，選取MNF 變換的前4個(gè)波段，K-T 變換的3個(gè)波段和1個(gè)NDVI波段，構(gòu)造成含8個(gè)波段的新數(shù)據(jù)作為光譜融合信息參與分類(lèi)。研究結(jié)果表明，在訓(xùn)練樣本分離性上，融合后的遙感影像

4、比原始影像有明顯提高。
　　 （2）對(duì)TM 遙感影像進(jìn)行主成分分析，采用基于灰度共生矩陣的紋理分析方法，使用8個(gè)紋理變量指標(biāo)對(duì)第一、第二主成分的紋理特征進(jìn)行提取，得到包含16個(gè)紋理特征的新波段參與分類(lèi)。并對(duì)紋理窗口大小的選取進(jìn)行討論，研究結(jié)果表明，5×5 窗口下得到的紋理特征進(jìn)行分類(lèi)，可以獲得較好的分類(lèi)結(jié)果。
　　 （3）通過(guò)將4 層MNF數(shù)據(jù)、1 層NDVI數(shù)據(jù)、3 層K-T 變換數(shù)據(jù)和16 層5×5 紋理數(shù)據(jù)共24

5、層數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用支持向量機(jī)（SVM）分類(lèi)法，選取RBF 核函數(shù)進(jìn)行分類(lèi)。研究結(jié)果表明，支持向量機(jī)可以更好地利用多源信息，具有更高的分類(lèi)精度和適應(yīng)能力。與單純基于光譜數(shù)據(jù)的支持向量機(jī)分類(lèi)方法進(jìn)行比較，紋理信息的加入有助于分類(lèi)精度的提高。
　　 （4）土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析研究表明，在不同土地利用方式下，各養(yǎng)分含量分布存在明顯規(guī)律。有機(jī)質(zhì)均值的分布特征是設(shè)施菜地>露天菜地>果園>旱地>鹽漬地；全氮、堿解氮、速效鉀、有效磷和有效鋅

6、均值的分布特征是設(shè)施菜地>果園>露天菜地>鹽漬地>旱地；土壤pH值、交換性鎂均值的分布特征為鹽漬地>旱地>露天菜地>果園>設(shè)施菜地；交換性鈣為鹽漬地>旱地>露天菜地>設(shè)施菜地>果園；有效硼為果園>設(shè)施菜地>鹽漬地>露天菜地>旱地；有效鐵為設(shè)施菜地>果園>露天菜地>旱地>鹽漬地；有效銅和有效錳均為果園>設(shè)施菜地>露天菜地>鹽漬地>旱地。露天菜地、設(shè)施菜地和果園在各養(yǎng)分含量上差異較小，旱地和鹽漬地在各養(yǎng)分含量上較為相似。除土壤pH值外，其它

7、12種土壤養(yǎng)分在不同土地利用類(lèi)型下變異系數(shù)均較高，其中以有效磷的變異系數(shù)最大。土壤養(yǎng)分中除了交換性鎂、有效硼與其它各養(yǎng)分之間的相關(guān)性較低外，其它養(yǎng)分之間基本為顯著或極顯著相關(guān)，其中土壤pH值與其它各土壤養(yǎng)分均呈現(xiàn)顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，有機(jī)質(zhì)與其它各土壤養(yǎng)分均呈現(xiàn)顯著或極顯著正相關(guān)。
　　 （5）壽光市土壤養(yǎng)分狀況總體較好，土壤養(yǎng)分需要培肥改良的耕地占總耕地面積的43.55％，多分布在北部和中東部地區(qū)?？傮w來(lái)看導(dǎo)致土壤培肥改良的養(yǎng)分

8、是有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效硼。其中有機(jī)質(zhì)、有效磷和有效硼含量都比較缺乏的耕地面積為3190.17公頃，占耕地總面積的3.70％，缺乏有效磷和有機(jī)質(zhì)的耕地面積為11405.98 公頃，缺乏有機(jī)質(zhì)和有效硼的耕地面積為2190.03 公頃。單一缺乏有機(jī)質(zhì)、有效磷和有效硼的耕地面積分別為7230.72 公頃、5498.08 公頃和8056.41 公頃。從各類(lèi)型面積比例看出，壽光市耕地土壤培肥改良的主要方向?yàn)樵鍪┝追屎团鸱?，同時(shí)應(yīng)注重有機(jī)肥料的施用，