基于gis的土壤遙感制圖及應(yīng)用研究

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1、SI明一；’摘要f。(土地資源是重要的生產(chǎn)資料，對(duì)國計(jì)民生關(guān)系重大，是我們生存和發(fā)展所不可缺少的物質(zhì)保證。因此，土地資源已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)支持體系，是人類生存和發(fā)展之根本。深化人們對(duì)土地資源的認(rèn)識(shí)，掌握土地資源類型分布、數(shù)量是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。土壤的地理分布在土地資源類型研究中起著重要的作用，是土地資源分類的基礎(chǔ)。采用土壤地理發(fā)生分類系統(tǒng)的各級(jí)土壤類型，作為相應(yīng)各級(jí)土地資源類型的核心，既能表達(dá)土地的物質(zhì)組成和發(fā)生學(xué)特征，又能反映土地的地理空間分布規(guī)律，是土地資源分類的重要發(fā)展，這種方

2、法在當(dāng)今廣為使用。通過遙感技術(shù)獲取土壤資源類型的分布是實(shí)現(xiàn)土地資源遙感監(jiān)測(cè)快捷有效途徑的關(guān)鍵技術(shù)。為此很有必要探索一條在GIS支持下的土壤遙感制圖(包括：土壤地理分布、景觀、環(huán)境等)研究的新技術(shù)、新方法和新思路，以解決當(dāng)前土地資源研究和管理中的技術(shù)問題。在王人潮教授的“MSS衛(wèi)片目視土壤解譯與制圖技術(shù)研究”成果(浙江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng))基礎(chǔ)D以土壤發(fā)生分類作為土地資源類型的核心，對(duì)土壤遙感制圖進(jìn)行了以下一些具體內(nèi)容的研究：1．圖形圖像處理技術(shù)4f一7崖廈EEI囊遙撼醒醴牙展子一些基礎(chǔ)研究歹一+”n。，坷針

3、對(duì)不同的地區(qū)、不同的走向選取相應(yīng)的模板進(jìn)行定向?yàn)V波。。向開展了歸一化植被指數(shù)的空間變化的擬合研究。圓對(duì)處理后波段進(jìn)行了一些變換和組合，并就組合波段的新特性進(jìn)行了探討。卜2．地理環(huán)境分形的研究f地形地貌除了個(gè)別地區(qū)可能是規(guī)則的幾何形狀外，絕大多數(shù)是非規(guī)則的幾何形狀，這種非規(guī)則的幾何形狀難以用傳統(tǒng)的歐幾里得幾何學(xué)和線性關(guān)系進(jìn)行全面說明的，采用分形學(xué)可以從另外一個(gè)角度去認(rèn)識(shí)土壤類型及其環(huán)境之間的非線性規(guī)律。具體研究內(nèi)容：@對(duì)研究中采用的分維算法是經(jīng)過了改進(jìn)：logA=DlogP+C依據(jù)分維理論看，一般分維數(shù)越

4、小，表明該地物的形狀也越破碎或分布分散鄉(xiāng)J_一廠@用分維理論對(duì)地形著重分析可知，海拔最高的區(qū)域其分維并不是最小，最小的分維出現(xiàn)在1100．1200米處，表明地形切割最嚴(yán)重的地區(qū)出現(xiàn)在1100-1200糨∥毋一游區(qū)域分錐變他劇烈的地區(qū)進(jìn)得子重點(diǎn)研究j7。3．植被、巖石母質(zhì)的遙感分析植被覆蓋好的地區(qū)與植被覆蓋差的地區(qū)有著不同的熱輻射特性，通過對(duì)V土壤熱場(chǎng)及土地覆蓋的遙感監(jiān)測(cè)可以對(duì)綜合疊加圖進(jìn)行修改，修改它的土地覆蓋類型及地形地貌信息。f另外，在巖石母質(zhì)方面所開展的一些研究有：同分析巖石、氣溫與坡地、光譜之間

5、關(guān)系，得出了回歸方程：CH=一1．789-0．004187X1+0324X2+0222X3-029X4-0．295X5+0．07984X6—0627X7(相關(guān)系數(shù)為R=0，851)這個(gè)方程揭示了在南部地區(qū)氣溫與纓帽變換的亮度成分、綠度成分、熱輻射為正相關(guān)關(guān)系，而與坡地所占比重、歸一化植被指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。@開展了高通濾波突出特殊地物的研究。0為了突出平原、河灘母質(zhì)狀況，進(jìn)行了HSV轉(zhuǎn)換和HLS轉(zhuǎn)換的研j，／一、i、究。、4．土壤信息提取二叉樹和矩陣模型的研究7r龍游縣植被覆蓋率很高，完全靠遙感手段直接提

6、取土壤類型信息難度很大，而且提取出來的基本上表示的是地區(qū)景觀綜合光譜效應(yīng)，但是，通過對(duì)成土因素的劃并得到成土因素綜合圖，對(duì)該圖進(jìn)行亞類的提取，則可以提取出各土壤亞類，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)母質(zhì)類型、農(nóng)業(yè)地貌特征將土屬提取出繇多1一(⑦對(duì)綜合疊加圖的修改是建立在自然環(huán)境、農(nóng)業(yè)地貌遙感基礎(chǔ)上，通過多種遙感圖像處理、合成、分類，逐片逐片的修改的，因此所涉及的技術(shù)是多方面的，多步驟的。通過對(duì)照遙感影象，修改綜合疊加圖為土屬篩選提供正確的數(shù)據(jù)庫土—／‘。一～～‘。@應(yīng)用“土壤信息提取的二叉樹判別”方法提取土壤類型，精度

7、可達(dá)到92％。使得多特征、多模式的土壤類型劃分清晰條理，克服了以往土壤提取中指標(biāo)多而且混亂不清的缺點(diǎn)，而且易于在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判別。因此本研究在土壤類型識(shí)別的方法和理論上都有所改進(jìn)和謇塹。一一Ⅵ御另外就土壤矩陣判別也作了探討，充分利用成土因素的各個(gè)特征，通過建立0-1向量來表達(dá)每一種土壤類型的特征。，運(yùn)用布爾運(yùn)算規(guī)則來自動(dòng)找出可能的土壤類型集合，使目標(biāo)土壤種類逐步減少，相應(yīng)的判別難度逐次降低。這種判別不需要過多的先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和提取“明顯特征”，所以在計(jì)算機(jī)上很容易實(shí)現(xiàn)。人。L一(_／5．土壤遙感制圖研究7印

8、山地土壤遙感制圖研究在南部山地土壤的遙感中發(fā)現(xiàn)，土壤的垂直分異規(guī)律好且所涉及的土壤類型少，mahalanobis分類方法效果可以滿足實(shí)際工作的要求。r隨著地形復(fù)雜程度的增加、研究區(qū)域的擴(kuò)大，可以加入紋理玢析，同時(shí)調(diào)整mahalanobis分類最大距離誤差系數(shù)也可以達(dá)到理想的效果。山地土壤的垂直分布規(guī)律明顯，土壤界線隨地形、母質(zhì)等變化而變化，經(jīng)過各種有效的圖像處理可以將這些變異準(zhǔn)確的尋找出來，因此可以實(shí)現(xiàn)就1一／、-，VI、＼～f某一特定區(qū)域