土壤鹽分含量的遙感反演及其在東亞飛蝗研究中的應(yīng)用.pdf

1、東亞飛蝗隸屬于直翅目，蝗總科，斑翅蝗科，飛蝗屬，是一種洲際性農(nóng)業(yè)重大害蟲。土壤鹽分含量等土壤理化性質(zhì)對東亞飛蝗產(chǎn)卵地選擇、蝗卵的發(fā)育和孵化等有直接影響；同時，還通過影響植被類型、優(yōu)勢種、蓋度和分布等對飛蝗的蝗蝻(育蟲)和成蟲的取食、活動產(chǎn)生等產(chǎn)生間接影響。此外，土壤鹽化是干旱、半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)主要的土地退化問題，獲取有關(guān)鹽化土壤的性狀、范圍、面積、地理分布及鹽化程度等方面的實時、可靠的信息，對治理鹽化土壤，防止其進(jìn)一步退化和進(jìn)行農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)

2、展規(guī)劃至關(guān)重要。而遙感以其宏觀、綜合、動態(tài)、快速等特點，成為監(jiān)測和反演土壤鹽分含量的一種新的探測手段。 該文對利用光譜儀實測的土壤光譜進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn)，植被信息嚴(yán)重干擾了土壤光譜信息。當(dāng)歸一化植被指數(shù)(NDVI)逐漸減小時，土壤光譜數(shù)據(jù)與土壤鹽分含量之間的相關(guān)性明顯增大。同時，通過計算實測光譜在各波段的反射率值的均方差，反射率值與土壤鹽分含量之間的相關(guān)系數(shù)和診斷指數(shù)，發(fā)現(xiàn)波長為451.42nm-593.79nm的土壤反射率對鹽分含

3、量較為敏感，較適于反演土壤鹽分含量。 研究者利用野外樣點的地面實測光譜數(shù)據(jù)建立土壤鹽分含量的統(tǒng)計模型，將該模型外推到ASTER影像上，采用ASTER影像的反射率數(shù)據(jù)反演土壤鹽份含量。為了去除植被信息的干擾，提高反演精度，對預(yù)處理好的ASTER影像進(jìn)行了混合像元分解。結(jié)果表明，較原始的ASTER影像而言，反演精度的確有所提高。但是統(tǒng)計模型的反演精度總體不高，效果不是很理想。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展起來的一種新技術(shù)，具有很

4、強(qiáng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能。其中BP(back-propagation)網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)模型，它的主要特點是非線性映射能力，采用“誤差反向傳播”算法，即有教師指導(dǎo)的δ率學(xué)習(xí)算法。由于土壤光譜特征與土壤鹽分含量不是簡單的線性的關(guān)系，而是很復(fù)雜的非線性關(guān)系，而BP網(wǎng)絡(luò)模型的最大的特點就是進(jìn)行非線性擬合，因此，研究者建立了一個3層的BP網(wǎng)絡(luò)模型，即輸入層、隱層、輸出層，以ASTER的B1(波長范圍為520nm-600nm)、B2(