收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于GIS与地统计的精准农业田间信息采集及变异研究

索高宇  
【摘要】:中国是世界上较大的农业国家,21世纪以来,化肥和农药在对我国农业生产带来积极作用的同时,也给生态环境和人类发展带来了不利影响,近年来,精准农业在全国快速发展,其目的就是减少传统农业带来的负面影响。精准施肥是精准农业领域的一个主要应用方面。本文在利用GIS和地统计学开展耕地养分空间变异的相关探索、是精准农业开展的必然基础和前提。同时为精准农业的实施提供科学的依据。本文的研究地块域位于石河子市石总场六分场二连的一块棉花地,利用GPS定位,通过20m×20m的网格取样,研究了土壤养分碱解氮、速效钾、速效磷、全氮、有机质,的空变异规律和空间分布特征。结果显示:(1)几种土壤养分含量均值来看,含量最高速效钾,为309.2778mg/kg。含量最低的全氮,为0.8267g/kg。其余土壤养分含量分别为速效磷19.4917kg、碱解氮70.6972mg/kg、有机质11.7178g/kg。速效钾处于较高范围,速效磷处在适宜范围,全氮、碱解氮和有机质处于偏低范围。几种土壤养分含量变异系数最大的为全氮,为44%。随后依次为有机质碱解氮速效磷速效钾,其中速效钾的变异系数最小为9%,属于弱变异,其余土壤养分含量均属于中等变异。所有测试数据均符合正态分布。(2)几种土壤养分在20m间隔采样前提之下均存在一定的空间相关性。变程最大的是速效磷,为91.91m,变程最小的为全氮,为39.10m。其余指标变程之间的大小顺序为:碱解氮速效钾有机质。几种土壤养分变程均大于20m,空间自相关间距均大于采样点之间的距离,说明本研究的采样尺度是在本研究20m“网格法”在合理的范围之内的。几种土壤养分中,速效磷25%C_0/(C_0+C)75%,表现为中等空间相关性,速效钾、有机质、全氮的C_0/(C_0+C)75%,表现为弱空间相关性。(3)选择最优的理论模型和克里格法进行空间插值,得到土壤各养分的空间分布图,结果显示:研究区域内的碱解氮含量整体较为缺乏,含量较高的区域集中在正北部以及东部地区,含量较低的区域集中在南部及西南部地区,含量在50~60mg/kg范围内的所占比例最大,为70.29%。有机质的空间分布整体呈现中部高、南北低,南部和西南部的有机质含量最低。含量在10~16g/kg范围所占面积比例最大,为48.24%。总体来看,根据国家标准,有机质整体含量处于偏低水平。研究区域整体含磷适宜,速效磷与碱解氮的空间分布极为相似,都呈现出由南至北的条带状分布。含量较高的地区为北部和东北部地区,含量最低的地区为西南部地区,速效磷含量在17~20mg/kg所占面积比例最大为48.13%,所占面积约为4813m~2。整个研究区域的速效钾含量较高,其空间分布规律变化较大,主要呈现斑点状和条带状空间分布。含量较高的区域集中在正北地区。含量较低的区域集中在西南、南部和中部地区,且空间分布差异较大。速效钾空间相关性较弱,属于中等空间相关性。说明了速效钾的空间相而由施肥、田间管理、种植密度等随机因素对其空间变异的影响较大。含量在260~270mg/kg范围内所占研究区域面积比例最大为61.6%。根据国家标准,试验地的全氮处于中等水平,全氮由南向北呈现条带状分布,其中研究区域全氮含量最高的区域主要集中在正北部以及东北部地区,含量大于。含量最低的区域主要集中在西南部及南部地区。含量在0.5~1g/kg范围内所占研究区面积比例最大为60.97%。含量大于0.5g/kg的约占研究区域总面积的88.51%。。(4)南部地区植株高度明显低于北部地区,在碱解氮、速效磷、速效钾、全氮养分含量较高的区域,植株高度也相对较高。试验地中部地区有机质含量最高,而植株高度在试验地中部地区的高度却并非最高,约为85cm~95cm,相对于东北部地区约100cm的植株高度还有差距。说明植物生长品质的决定因素并仅由土壤养分含量的高低决定的。从土壤养分空间插值分布与植株高度叠加图来看,植株高度的空间分布与田间实际测量高度还是有较多差异,这是由于空间插值的误差导致的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 郭伟光;;精准农业的信息化技术实践应用——评《低空遥感技术及其在精准农业中的应用》[J];中国农业资源与区划;2021年01期
2 李秀;袁帅;;国内专家围绕北斗导航融合精准农业赋能新疆创新展开研讨 推动北斗导航与精准农业深度融合[J];农业工程技术;2019年36期
3 王应宽;;北斗导航融合精准农业 助力新疆现代农业发展[J];农业工程技术;2019年36期
4 ;精准农业:中国农业转型风向标[J];农家之友;2020年02期
5 王富增;;农业转型如何借力“精准”[J];中国自动识别技术;2020年03期
6 ;“服务”正在搅动整个行业[J];营销界;2020年01期
7 漆海霞;林圳鑫;兰玉彬;;大数据在精准农业上的应用[J];中国农业科技导报;2019年01期
8 林羽;刘斌琼;;精准农业助力现代农业高质量发展[J];福建畜牧兽医;2019年02期
9 刘洋;;精准农业经济效益分析方法探讨[J];河南农业;2019年19期
10 邓进利;;精准农业:粮食生产的“科技处方”[J];农村新技术;2019年07期
11 李帅;;我国精准农业发展现状、障碍及对策研究[J];乡村科技;2019年21期
12 李淑芳;;中国精准农业推广对策研究[J];科学管理研究;2019年04期
13 张垒;时恩早;;精准农业中大数据的应用[J];计算机产品与流通;2019年10期
14 李素璇;高明;魏东辉;李文哲;孙睿;;精准变量喷雾控制系统的设计[J];农机化研究;2018年06期
15 张辉;张永江;杨易;;美国、加拿大精准农业发展实践及启示[J];世界农业;2018年01期
16 严小芳;;江苏省精准农业科技创新对策研究[J];广东蚕业;2017年09期
17 凡昌茹;;浅析精准农业及其在我国的应用发展[J];现代化农业;2018年02期
18 假晶旭;;浅述我国精准农业实施的必要性和关键性技术[J];湖北农机化;2018年02期
19 王永真;;3s技术在精准农业中的应用[J];居舍;2018年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 姜莉莉;齐清文;张岸;;基于网格的精准农业数据库及示范应用——以黑龙江农场双山基地为例[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
2 申雍;杨纯明;林俊义;;台湾地区精准农业发展现状[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
3 陈秀万;吴才聪;;数字相机系统在精准农业中的应用[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
4 何成龙;;北斗卫星导航系统在精准农业中的应用能力分析[A];卫星导航定位与北斗系统应用2014——壮大北斗产业 创新位置服务[C];2014年
5 扈立家;;辽宁发展精准农业的思考[A];辽宁省农业经济学会2005年学术年会征集论文集[C];2005年
6 赵泽英;彭志良;王海;;贵州进行精确农业应用研究的探讨[A];中国数字农业与农村信息化学术研究研讨会论文集[C];2005年
7 汪春;;黑龙江垦区数字农业研究现状与展望[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
8 索全义;白光哲;孙智;;精准农业下的土壤养分管理——3S技术在施肥中的应用[A];内蒙古农业科技土壤肥料专辑[C];2001年
9 朱洪;;现代信息通信技术支撑精准农业[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
10 曲力涛;郭启翔;王丽萍;;现代精准农业与我国的可持续发展[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
11 赵悦璇;张朋永;周全;沈洋;王吉旭;;基于北斗卫星导航的精准农业应用技术研究[A];卫星导航定位与北斗系统应用2017——深化北斗应用 开创中国导航新局面[C];2017年
12 刘俊杰;;信息化精准农业与我国农村人力资源开发[A];统筹城乡经济社会发展研究——中国农业经济学会2004年学术年会论文集[C];2004年
13 何雪洲;;GPR在精准农业土壤调查中可能的应用[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
14 庄卫东;王熙;;GPS数据处理及其单点定位精度研究[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
15 杨建福;;加快发展精准农业实现农业现代化[A];黑龙江省首届青年科技工作者论坛黑龙江省农场管理学会分会场实施五大战略推进三化进程构建和谐农场学术研讨会论文专辑[C];2007年
16 王纪华;赵春江;刘良云;郑文刚;王秀;黄文江;;基于数字技术的农田信息快速获取与表达[A];中国数字农业与农村信息化学术研究研讨会论文集[C];2005年
17 徐立鸿;林开颜;吴军辉;;电子技术在设施农业中的应用及需研究的关键技术[A];2002农业工程青年科技论坛论文集[C];2002年
18 姜城;金继运;;我国精准农业土壤养分管理技术的发展与对策[A];青年学者论土壤与植物营养科学——第七届全国青年土壤暨第二届全国青年植物营养科学工作者学术讨论会论文集[C];2000年
19 翟瑞常;蔡德利;;精准农业变量施肥数据库建模[A];农业机械化与新农村建设——中国农业机械学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
20 江发潮;彭彦昆;;精准变量施肥技术现状及其研究应用展望[A];中国农作制度研究进展2008[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前16条
1 陈立平;精准农业变量施肥理论与试验研究[D];中国农业大学;2003年
2 叶涛;精准农业的农田信息采集系统研究与开发[D];中国农业科学院;2006年
3 陈桂芬;面向精准农业的空间数据挖掘技术研究与应用[D];吉林大学;2009年
4 王熙;精准农业大豆变量施肥控制技术研究[D];黑龙江八一农垦大学;2010年
5 张云贵;基于土壤养分空间变异的烤烟变量施肥研究[D];中国农业科学院;2014年
6 宿宁;精准农业变量施肥控制技术研究[D];中国科学技术大学;2016年
7 戴建国;国营农场作物生产信息管理系统开发及数据共享技术研究[D];石河子大学;2013年
8 陈航;吉林省中部黑土区土壤养分时空变异规律及精准管理区划分的研究[D];吉林农业大学;2015年
9 张建锋;基于核磁共振成像技术的作物根系原位无损检测研究[D];浙江大学;2014年
10 庄卫东;东北黑土漫岗区大豆变量施肥播种技术研究[D];黑龙江八一农垦大学;2011年
11 耿霞;多视角下精准农业农田网格划分及其应用研究[D];山东农业大学;2020年
12 于合龙;精准农业生产中若干智能决策问题研究[D];吉林大学;2010年
13 金妙光;基于精准农业预测中若干问题的研究[D];天津大学;2009年
14 曹丽英;玉米主产区土壤养分与玉米产量的时空变异及其相关性研究[D];安徽农业大学;2013年
15 侯建平;精准农业发展模式选择与评价研究[D];天津大学;2007年
16 伟利国;农机导航多模变结构智能控制方法研究[D];中国农业机械化科学研究院;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 索高宇;基于GIS与地统计的精准农业田间信息采集及变异研究[D];华南农业大学;2018年
2 王旭;精准农业葡萄示范园地理信息系统的构建与实现[D];成都理工大学;2018年
3 高静;基于人工智能的水稻精准农业信息系统[D];哈尔滨理工大学;2019年
4 吕鹏;基于无线传感技术的精准农业大棚监测系统的研究与设计[D];武汉理工大学;2017年
5 陈枭华;精准农业中车载定位系统的研究与设计[D];西南交通大学;2018年
6 王丹;精准农业系统评价模型构建和实例测评研究[D];云南师范大学;2014年
7 王位斌;信息化在农业生产中的应用及其影响要素研究[D];南京邮电大学;2011年
8 余晓波;农田信息获取系统设计及其在精准农业中的应用[D];中国科学技术大学;2011年
9 牛晓颖;精准农业变量施肥技术及其实施系统的研究[D];河北农业大学;2005年
10 鞠德明;黑龙江垦区精准农业技术应用现状与趋势分析[D];黑龙江八一农垦大学;2014年
11 孙杨;基于LAMP的精准农业垂直门户网站平台的设计与开发[D];吉林农业大学;2011年
12 宋晓东;面向精准农业的无线传感器网络节点定位技术研究[D];河南工业大学;2020年
13 史国滨;基于GPRS的农机作业监控技术研究[D];黑龙江八一农垦大学;2011年
14 贾铁振;变量施肥作业控制系统的研究与设计[D];中国科学技术大学;2016年
15 吴小莲;基于物联网的精准农业大棚监控系统的设计与研究[D];江西农业大学;2013年
16 刘步玉;变量施肥控制方法研究[D];东北林业大学;2013年
17 李皓;基于机器视觉的向日葵测产方法研究[D];内蒙古农业大学;2020年
18 陈康;智能农机自动导航研究[D];上海工程技术大学;2015年
19 王沛沛;基于ARM的田间Web Server应用研究[D];河北农业大学;2010年
20 姜立明;变量施肥控制系统关键技术的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 万佳;北斗指路,精准农业加速跑[N];哈尔滨日报;2020年
2 兵团日报驻三师记者站 奉正云 通讯员 肖作普;北斗导航+无人机:精准农业有了新组合[N];兵团日报(汉);2020年
3 通讯员 王红蕾 本报记者 李丽云;“天空地”遥感技术助力精准农业[N];科技日报;2018年
4 记者 胡漫雨 通讯员 莫镕弛;引导创新要素向农业聚集,精准农业将迎发展新机遇[N];广东科技报;2019年
5 本报记者 秦志伟;中国工程院院士陈学庚:给精准农业安上北斗导航[N];中国科学报;2018年
6 记者 陈慧 实习记者 彭思雨;发展精准农业时机已成熟[N];第一财经日报;2019年
7 见习记者 温雪茹;发展“星·云·机·站”立体防控体系 智慧管控助力精准农业[N];中国农机化导报;2018年
8 本报记者 潘多 通讯员 刘晓雪;北斗系统助新疆精准农业快速发展[N];国际商报;2018年
9 本报记者 吴利红;哈尔滨航天恒星 “天空地”一体化 彰显“北斗精准农业”魅力[N];黑龙江日报;2018年
10 本报记者 姜斌 吴树江 刘楠 宋晨曦;精准农业助力“中国粮食”装满“中国饭碗”[N];黑龙江日报;2018年
11 陈红霞;“CT扫描”土壤 富邦股份发力精准农业[N];粮油市场报;2017年
12 本报记者 金娟;精准农业服务扬帆起航[N];中国农机化导报;2017年
13 付晓波;农业物联网 锻造精准农业“标杆”[N];安徽日报;2017年
14 王航;极飞科技迈出“精准农业”国际化第一步[N];粮油市场报;2017年
15 邵海鹏;中国精准农业市场预计将有显著增长[N];粮油市场报;2017年
16 何叶;爱科集团发力高端农装助推精准农业[N];中国县域经济报;2017年
17 本报记者 杨杰;精准农业:未来农机发展的“新动能”[N];中国农机化导报;2017年
18 郭春艳 李培;荣军“精准农业”助推产业升级[N];黑龙江经济报;2015年
19 记者 路玉萍;发挥农业大县优势 打造全国精准农业示范基地[N];湛江日报;2016年
20 邵海鹏;“蓝海”涌现 精准农业风靡全球[N];粮油市场报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978