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基于高分遥感的黄河三角洲土壤盐渍化变化特征分析

王君  
【摘要】:土壤盐渍化是一个严重的全球性问题,我国土壤盐渍化问题突出,其中黄河三角洲地区是我国典型的滨海盐渍土分布区。土壤盐渍化已经严重制约黄河三角洲的土地质量,导致作物产量下降,造成极大的经济损失。准确及时地监测和研究黄河三角洲土壤盐渍化变化特征既可以防止其进一步恶化,又可以促进经济和生态的可持续发展。本论文以黄河三角洲典型地区山东省东营市为研究区,利用GF1-WFV遥感影像研究黄河三角洲土壤盐渍化,探索黄河三角洲土壤盐渍化高分遥感专题信息提取的技术与方法。根据高分一号卫星分辨率高、重访周期短、覆盖能力强等优势,对研究区灌溉前后、逐月、逐季、年际土壤盐渍化时空变化特征进行了研究,得到以下结论:(1)盐分指数SI1与实测土壤全盐量的相关系数R2达到了0.6以上,符合土壤盐渍化反演要求,且计算简便,适合多时相土壤盐渍化时空变化分析,利用GF1-WFV遥感影像进行光谱指数计算反演土壤盐渍化信息是可行的。(2)灌溉期间,盐土向非盐渍化土转化,非盐渍化土面积明显增加,面积占比达到97%以上;灌溉结束之后一周左右,非盐渍化土向轻度、中度盐渍化土转化,非盐渍化土面积减少11%,小麦播种灌溉的早晚影响土壤盐渍化的空间分布。利用GF1-WFV遥感影像监测灌溉前后土壤盐渍化变化特征得到的变化规律与田间试验得到的规律一致,说明利用该手段监测灌溉前后土壤盐渍化是准确的、可行的;本论文为研究灌溉前后土壤盐渍化变化特征提供了一种准确高效的新方法。(3)研究区年内月际土壤盐渍化表现为加重(1-3月)-不变(3-6月)-减轻(6-10月)-加重(10-11月)-减轻(11-12月)的趋势;有两次高峰值(2月末-6月以及11月)和三次低谷值(1月-2月初、9月末-10月以及12月);盐土面积的变化与盐渍土总面积的变化一致,非盐渍化土面积的变化与盐渍土总面积的变化相反,轻度盐渍化土、中度盐渍化土和重度盐渍化土的面积在一年内基本保持稳定。(4)研究区不同季节土壤盐渍化严重程度为春季夏季秋季冬季;春季盐渍土总面积达到80%以上,夏季为60%以上,秋季和冬季总体为50%以下;随着季节推移,土壤盐渍化从黄河两侧的中部地区开始,逐渐向沿海地区减轻;研究区土壤盐渍化加重或减轻的方向主要由非盐渍化土和盐土之间的转化所主导。(5)2014-2018年,研究区面积最大的盐渍化土类型都是盐土,占研究区总面积的65%-90%,年变化率K为0.44%;研究区自2001年以来土壤盐渍化情况基本稳定,且主要以盐土为主,土壤盐渍化程度长期严重;研究区土壤盐渍化在空间分布上也多年不变,离海较远的西部和南部地区比离海较近的东部和北部地区土壤盐渍化程度轻,黄河沿岸地区比距黄河较远的地区土壤盐渍化程度轻。


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