[发明专利]一种基于多源数据耦合的土壤盐渍化解译方法

说明书

本发明涉及一种基于多源数据耦合的土壤盐渍化解译方法，采用全新逻辑设计，通过针对表观土壤电导率、遥感影像、土壤盐分调查含量三者的耦合，实现三维土壤盐分状况解译，克服了现有技术的缺点，简化了采样操作，降低了操作成本，在实际应用中，有效提高了土壤盐渍化的评估精度，大大提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种基于多源数据耦合的土壤盐渍化解译方法，属于土壤盐渍化解译与评估技术领域。

背景技术

目前国内外对于区域土壤盐渍化的评估主要应用两种技术，一是电磁感应(EM)电导率仪的测量来获得土壤表观电导率，另一种是遥感影像解译方法。电磁感应土壤表观电导率快速测定技术由于无需电极插入、测量速度快，是当前最为精确高效的剖面土壤信息采集方法之一。Li等(2016)采用EM38大地电导率仪和线性预测模型来获取剖面土壤表征电导率，并以此为数据源，利用三维普通克立格方法进行三维土体电导率空间变异预测和模拟，对黄河三角洲三维土体电导率空间变化进行了评估。J.Huang等(2015)利用EM38与EM34大地电导率仪获得土壤表观电导率，采用指示克里格插值方法，对澳大利亚新南威尔士土壤盐渍化进行了评估。遥感影像因其能大面积、重复获取区域多波段、多时相的信息，使其成为大面积实时动态监测盐渍土的有效手段。王爽等(2016)以实测获取的绿洲区域范围内不同程度的盐渍化土壤的高光谱反射率及其土壤含盐量为基础数据源，从中优选出对不同盐渍化程度土壤最为敏感的光谱波段,结合Landsat-TM多光谱遥感影像构建于地表光谱建模的最佳土壤盐渍化监测模型,并将此模型实现大尺度范围内的高精度土壤盐分遥感定量反演。R.Taghizadeh等(2014)综合考虑导致伊朗中部土壤盐渍化的土壤、地形、植被及土地利用等因素，利用遥感影像构建了土壤盐渍化模型，高精度的评价了该区域土壤盐渍化的空间变化特征。电磁感应电导率仪适用于田块尺度的密集采样并可得到剖面土壤盐分信息，而遥感影像数据对于区域大面积土壤数据的获得更有优势，如何兼顾两者优势使其用于区域土壤盐渍化的评估是目前研究的热点和难点。

对于盐渍化土壤及时掌握其土壤盐分的空间变异,特别是三维土体盐分的空间变异对于盐渍土壤改良、盐渍土壤利用的精确管理，实现农业的可持续发展具有重要意义。空间离散分布数据是研究土壤三维属性变异的基础，而传统的类似挖掘、土钻法和透度计等侵入式采样方法，必须先将样品采集，再进行室内实验分析，不但费时、费力、费用高且不能重现，这些不利因素使得此类方法只能采集有限的土壤样点。而如果能够利用电磁感应电导率仪和遥感影像，就为大面积实时动态监测盐渍土壤三维动态状况提供了可能。如何将电磁感应电导率仪测得数据与遥感影像光谱数据耦合，并且在此基础上得到均匀的土壤三维空间离散分布数据，进而形成对区域土壤盐分精确解译的方法是目前面对的主要难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于多源数据耦合的土壤盐渍化解译方法，具有采样简单、成本低、盐渍化评估精度高的优点。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于多源数据耦合的土壤盐渍化解译方法，用于针对土壤研究区域，实现三维土壤盐分状况解译；其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.获得对应土壤研究区域的遥感影像，测量获得土壤研究区域的表观土壤电导率，针对土壤研究区域预设代表性位置进行调查采样，获得土壤研究区域预设代表性位置各土层土壤盐分调查含量；

步骤2.针对对应土壤研究区域的遥感影像，根据遥感影像中的绿波段和红波段，计算出土壤研究区域所对应的土壤盐分光谱指数；

步骤3.针对土壤研究区域，以预设代表性位置各土层土壤盐分调查含量为因变量，对应位置的表观土壤电导率和土壤盐分光谱指数为自变量，构建获得土壤研究区域所对应的分层土壤盐分解译模型；

步骤4.针对土壤研究区域的表观土壤电导率进行插值操作，获得TIFF格式影像图；