基于遥感技术的棉田土壤质量评价研究

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1、分类号：密级：学号：2009207005单位代码：10759石河子大学博士学位论文基于遥感技术的棉田土壤质量评价研究学位申请人王琼李少昆指导教师农学博士申请学位门类级别农学博士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向作物信息技术与精准农业所在学院农学院中国·新疆·石河子2013年6月TheAssessmentofSoilQualityonCottonFieldBasedonRemoteSensingTechnologyADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheD

2、egreeofDoctorofAgricultureByWangQiong(CropCultivationandFarmingScience)DissertationSupervisor:Prof.LiShao-kunJune,2013石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留

3、、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日缩略词对应表英文缩写英文名称中文名称SOMSoilorganicmatter土壤有机质Available-NAlkali-hydrolyzalenitrogen碱解氮AvailablePAvailablePhosphorus速效磷Available-KAvailableKalium

4、速效钾GPSGlobalpositioningsystem全球定位系统GISGeographicInformationsystem地理信息系统RSRemotesensing遥感NDVINormalizeddifferencevegetationIndex归一化植被指数RVIRatiovegetationindex比值植被指数GCPGroundcontrol-point地面控制点DNDigitalNumber灰度值DEMDigitalelevatoionmodel数字高程模型HyperspectralRSHyperspectralremotesensing高光谱遥感NIRNearinfr

5、aredregion近红外波段摘要新疆是我国主要的产棉区，棉田土壤质量及其评价对生产者和管理者具有重要的意义。本研究利用遥感技术对栅格数据的管理优势，将多时相棉田遥感信息中提取的NDVI等指标与实地获取的棉田理化数据相结合，探索棉田土壤属性信息迅速无损获取的理论依据和研究方法，构建基于遥感技术的棉田土壤质量评价指标体系，并进行评价和检验。拓展了遥感技术在棉田管理方面的应用领域和范围，为棉田管理的信息化提供了新的技术支持。研究利用2009年至2011年的TM数据和HJ卫星数据以及数字化图件、田间实测数据，参考常规土壤质量评价的物理指标、化学指标、生物指标，结合研究区棉田植株生长发育的特点

6、，运用遥感影像分析软件和地理信息系统处理平台，综合使用传统统计学方法、地统计方法、遥感影像处理方法等技术手段（监督分类、相关分析、主成分分析、矢量栅格相互转换等），对获取信息进行充分挖掘，筛选出适合评价棉田土壤质量的指标，构建基于遥感技术的棉田土壤质量评价指标体系，并对棉田土壤质量进行评价，主要研究结果如下：一、通过多种遥感图像分析技术，实现了棉田基本信息的获取，为棉田土壤质量监测奠定了基础。利用不同作物种植类型及其生长发育特点在遥感监测信息上的差别，提取棉田种植区域和面积信息；结合裸土质地样点，实现棉田土壤质地的分类；通过DEM高程数据的分析获得棉田土壤地形状况；并将全国土壤图与研究

7、区卫星数据校正叠加后，提取了研究区土壤类型数据。研究证明用国产遥感影像对棉田土壤质量评价物理指标的获取是可行、有效的。二、研究分析了土壤养分空间变异性和棉花苗期至花铃期的生长状况，利用遥感获取的归一化植被指数NDVI进行密度分割。得到棉田长势分级图，研究表明该分级图能够揭示相应地区棉花的长势状况，并且与土壤有机质、碱解氮含量、速效钾含量、含量在51-63mg/kg范围的速效磷在空间布局上基本一致。根据多时相的NDVI数据能够得到长势持续增加的棉