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基于无人机多光谱影像的冬小麦返青期变量施氮决策模型研究 被引量:13
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作者 董超 赵庚星 +2 位作者 宿宝巍 陈晓娜 张素铭 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3599-3605,共7页
氮素是影响冬小麦生长的重要元素,如何根据冬小麦需求适时变量施用氮肥是现代农业精准施肥研究需要解决的关键问题之一。无人机遥感技术在冬小麦生长情况监测中具有高分辨率、高时效性、低成本等优势,为解决施肥需求监测问题提供了重要... 氮素是影响冬小麦生长的重要元素,如何根据冬小麦需求适时变量施用氮肥是现代农业精准施肥研究需要解决的关键问题之一。无人机遥感技术在冬小麦生长情况监测中具有高分辨率、高时效性、低成本等优势,为解决施肥需求监测问题提供了重要数据源。因此研究无人机多光谱影像数据,构建其与冬小麦产量与施肥量之间的关系模型对于精准施肥研究十分重要。选择冬小麦典型生产区山东省桓台县为实验区,布置4种不同施氮水平的田间实验。利用无人机搭载Sequoia多光谱传感器,采集实验区不同氮素施肥水平的冬小麦返青初期多光谱影像,同时测得冬小麦冠层叶绿素含量(soil and plant analyzer development,SPAD)数据及产量数据。通过多光谱影像数据计算获得归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、叶绿素吸收指数(modified chlorophyll absorption ratio index,MCARI2)等6种形式植被指数,建立无人机多光谱影像植被指数与小麦冠层SPAD值的线性、二阶多项式、对数、指数和幂函数模型,优选地面氮素状况最优植被指数模型,反演冬小麦不同施氮水平的状况,进而根据不同施氮水平与敏感植被指数和冬小麦产量的关系,构建了基于植被指数指标的氮肥变量施肥模型,并将模型应用于同时期小麦多光谱影像。结果如下:(1)地面实测的SPAD值能较好的反映冬小麦施氮水平及生长状况。无人机多光谱数据分区统计结果表明不同施氮水平冬小麦冠层反射率有较大差异性。(2)结构性植被指数与SPAD拟合效果优于其他类型指数。MCARI2的二阶多项式模型精度最优(R2=0.790,RMSE=0.22),其能较好的移除冬小麦返青初期土壤背景等因素的影响,为氮肥敏感植被指数。(3)基于产量-施氮量模型和产量-敏感植被指数模型,构建敏感植被指数的氮肥变量施肥模型为Nr=10 707.63×MCARI22-5 992.36×MCARI2+715.27。通过模型应用生成了实验区冬小麦氮肥变量施肥图,与实际情况具有较高一致性。该研究提出了利用无人机多光谱数据进行冬小麦施氮决策的模型及方法,为冬小麦精准施肥的进一步研究提供了依据。 展开更多
关键词 精准农业 无人机 多光谱传感器 植被指数 氮肥推荐
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提高大学课堂教学质量的探讨 被引量:5
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作者 朱西存 赵庚星 +3 位作者 李新举 齐伟 诸葛玉平 李成亮 《教育教学论坛》 2018年第23期148-149,共2页
大学课堂是教师向学生传授知识的主要场所,提高课堂教学质量对学生的学习效果和人才培养质量具有重要意义。本文在对课堂教学的重要性和当前大学课堂教学的现状阐述的基础上,着重探讨了提高大学课堂教学质量的几点建议。
关键词 大学课堂 教学质量 探讨
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山东省传统村落空间格局及地理分异特征分析 被引量:6
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作者 程晋南 赵庚星 +1 位作者 张子雪 王双 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期845-852,共8页
传统村落是传承传统文化、实现乡村振兴的重要载体。以山东省125个国家级传统村落为研究对象,利用网络数据、地理基础信息数据、统计数据等多源数据,采用GIS、RS和数理统计方法,对山东省传统村落的空间格局及地理分异特征进行了系统分... 传统村落是传承传统文化、实现乡村振兴的重要载体。以山东省125个国家级传统村落为研究对象,利用网络数据、地理基础信息数据、统计数据等多源数据,采用GIS、RS和数理统计方法,对山东省传统村落的空间格局及地理分异特征进行了系统分析。结果表明:1)山东省传统村落呈集聚型分布,空间分布不均衡,主要集中于“中南-东北”方向椭圆形区域内,呈明显“双核”分布特征;2)村落自然地理分异特征明显,集中分布在山前/山间平原、丘陵和低山3种地形上,村落数量与高程、坡度呈负相关,且整体距离水域较远,对水源的依赖性不高;3)村落人文地理分异特征明显,相对封闭的交通条件、发达的经济水平、适度人口规模和丰富的文旅资源,有利于传统村落的开发和保护。对传统村落空间格局和地理分异特征进行了系统分析,为山东省传统村落的发掘和活化,打造传统村落保护的齐鲁样板提供了科学依据。 展开更多
关键词 传统村落 空间格局 地理分异 山东省
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滨海盐渍区土壤盐分遥感反演及动态监测 被引量:18
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作者 张素铭 赵庚星 +2 位作者 王卓然 肖杨 郎坤 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2018年第4期349-358,共10页
为探索快速提取滨海盐渍土信息的有效方法,实现对滨海盐渍区土壤盐分含量变化趋势的分析,本研究以黄河三角洲垦利区作为研究区,采用野外实测土壤盐分数据与遥感影像相结合的方法,通过土壤盐分敏感波段和光谱参量的筛选,构建土壤盐分估... 为探索快速提取滨海盐渍土信息的有效方法,实现对滨海盐渍区土壤盐分含量变化趋势的分析,本研究以黄河三角洲垦利区作为研究区,采用野外实测土壤盐分数据与遥感影像相结合的方法,通过土壤盐分敏感波段和光谱参量的筛选,构建土壤盐分估测模型;优选出最佳模型用于反演,并结合土壤盐分含量指数、土壤盐分动态度和重心向量模型3个指标对研究区土壤盐分含量动态变化进行统计和分析。结果显示:土壤盐分的敏感波段为绿光、红光和近红外波段;波段组合可以提高其与盐分的相关性,运用敏感波段与波段组合相结合的方法建模更优;土壤盐分最佳估测模型为:Y=-6.94-281.762Bnir+60.625Bg×Br+1 178.14Bg×Bnir-152.396Br×Bnir-1 495.491Bg×Br×Bnir,建模精度和验证精度分别为0.878和0.854,说明模型拟合度好,预测能力强,具有可行性。2001—2005年、2005—2009年和2009—2015年3个时段,研究区土壤盐渍化程度的变化趋势表现为加重-减轻-减轻趋势,盐化重心总体向东部沿海方向迁移,各时段土壤盐渍化变化程度较高。本研究提出了利用卫星遥感影像对土壤盐分含量进行预测和动态监测的快捷方法,对滨海盐渍土地资源的利用管理有积极意义。 展开更多
关键词 滨海盐渍土 土壤盐分 遥感反演 动态变化
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Soil Nutrients in Intensive Agricultural Areas with Different Land-Use Types in Qingzhou County, China 被引量:9
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作者 zhao geng-xing LI Xiu- Juan +2 位作者 WANG Ri-Yan LI Tao YUE Yu-De 《Pedosphere》 SCIE CAS CSCD 2007年第2期165-171,共7页
On the basis of the data obtained from a field survey, the relationship between land use and soil nutrients was evaluated in Qingzhou County, Shandong Province, China, through a statistical analysis of differences in ... On the basis of the data obtained from a field survey, the relationship between land use and soil nutrients was evaluated in Qingzhou County, Shandong Province, China, through a statistical analysis of differences in 17 nutrients in five types of cultivated land. The results showed significant effects (P < 0.05 or P < 0.01) of land-use type on soil organic matter and concentration of macronutrients, secondary nutrients, and micronutrients, as well as total salt and soil pH. In vegetable land, because of the large amounts of fertilizer applied to vegetable crops, the concentrations of most soil nutrients, with exception of available Si and micronutrients, were higher than those in grain cropland. Grain cropland had a significantly lower total salt content (P < 0.01) and tended to have a higher soil pH than vegetable land. Within subtypes of land use, dry land, irrigable land, and open-air vegetable land had the highest coefficient of variation (CV) for available P, whereas protected vegetable land had the highest CV for total N and available S. In general, land-use types had greater impact on macronutrients than on secondary nutrients and micronutrients. 展开更多
关键词 土壤养分 青州市 集约耕作区 土壤学
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山东棕壤耕地地力评价及其特征分析 被引量:8
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作者 张颖 赵庚星 +2 位作者 王卓然 陈晓娜 宿宝巍 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2018年第4期359-366,共8页
本研究基于山东省测土配方施肥相关数据资料,运用层次分析和综合指数法对山东棕壤耕地地力进行了综合评价,并进一步分析了不同等级耕地的属性、利用方式、养分和限制因素等特征。结果表明:山东棕壤耕地高、中、低等级地面积分别为42.96... 本研究基于山东省测土配方施肥相关数据资料,运用层次分析和综合指数法对山东棕壤耕地地力进行了综合评价,并进一步分析了不同等级耕地的属性、利用方式、养分和限制因素等特征。结果表明:山东棕壤耕地高、中、低等级地面积分别为42.96万、52.53万hm2和32.66万hm2,分别占棕壤耕地总面积的33.52%、41.00%和25.48%,其中高等级地主要分布于鲁中南山地区的西侧和东侧外缘以及东部丘陵区西南、东北侧,中等级地主要分布于鲁东西部、中东部和鲁中南东部、东北部部分地区,低等级地主要分布于鲁东和鲁中南地区中部;各等级耕地土壤属性差异明显。从利用情况看,水浇地主要分布于一、二、三级高等级地,旱地地力等级分布较为宽泛,从三级到八级,灌溉水田则集中分布于五级地和四级地。棕壤区耕地土壤有机质、全氮和速效钾含量均低于全省平均水平,而有效磷含量高于全省平均,p H值则显著低于全省平均水平。高等级地耕地地力主要受土壤钾含量限制,中等级地除土壤速效钾偏低外,还受耕层质地偏砂影响,低等级地则存在土壤物理性状、土壤养分含量、灌溉能力等诸多限制。该研究较好理清了山东棕壤耕地地力状况及特征,对棕壤耕地资源持续利用有积极意义。 展开更多
关键词 山东棕壤 地力评价 层次分析 综合指数
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黄河三角洲夏季典型田块土壤盐分的多尺度空间变异 被引量:7
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作者 崔昆 赵庚星 +3 位作者 王卓然 奚雪 高鹏 齐广慧 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1451-1458,共8页
土壤盐渍化严重阻碍黄河三角洲农业经济发展,掌握田间多尺度下土壤盐分的空间变异性特征对于盐渍土改良利用和农业生产有重要意义。选取黄河三角洲垦利区代表性夏季玉米田块,划分为大田、地块、垄间3个尺度,通过实地调查采样获取152组... 土壤盐渍化严重阻碍黄河三角洲农业经济发展,掌握田间多尺度下土壤盐分的空间变异性特征对于盐渍土改良利用和农业生产有重要意义。选取黄河三角洲垦利区代表性夏季玉米田块,划分为大田、地块、垄间3个尺度,通过实地调查采样获取152组电导率数据,运用经典统计学、地统计学和克里格插值方法,分析多尺度下田块土壤盐分的空间变异性特征及其尺度效应。结果表明:试验区土壤为中度盐渍化,土壤盐分在3种尺度下均呈中等强度变异,从大田、地块到垄间,随着采样尺度的减小,土壤盐分的变异性趋强、标准差增大;垄间和地块尺度表现为强空间相关性,最优拟合模型为高斯模型,主要受结构性因素影响,大田尺度为中等空间相关性,最优拟合模型为指数模型,受随机性因素和结构性因素共同影响;不同尺度土壤盐分的空间分布特征有明显差异,小尺度的空间特征在大尺度下被掩盖,存在明显的尺度效应;垄间微域尺度下土壤盐分分布变异明显,土壤含盐量随微地貌由高到低、植被覆盖由疏至密而逐渐降低。 展开更多
关键词 黄河三角洲 土壤盐分 多尺度 空间变异
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基于SWCI-NDVI特征空间的县域耕地地力遥感反演 被引量:3
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作者 李因帅 赵庚星 +3 位作者 王卓然 崔昆 奚雪 窦家聪 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期252-260,共9页
利用遥感反演县域耕地地力状况,快速、准确、高效地实现耕地定级,是区域耕地资源利用与管理的客观需求。本研究以东平县为研究区,利用Landsat-TM卫星影像和耕地地力评价资料,构建以地表含水量指数(SWCI)、归一化植被指数(NDVI)为特征参... 利用遥感反演县域耕地地力状况,快速、准确、高效地实现耕地定级,是区域耕地资源利用与管理的客观需求。本研究以东平县为研究区,利用Landsat-TM卫星影像和耕地地力评价资料,构建以地表含水量指数(SWCI)、归一化植被指数(NDVI)为特征参量的水分植被地力指数(MVFI),进而优选得到最佳反演模型,并在县域空间上进行推广应用和精度验证。结果表明:MVFI与耕地地力综合指数(IFI)的相关系数为-0.753,能综合反映小麦长势、土壤墒情和地力水平,具有明确的生物物理意义;最佳反演模型为二次模型,反演精度较高;模型适用于县域耕地地力的反演,反演结果与地力评价结果的空间分布规律和均匀程度相似,高、中、低等级耕地的面积差均低于2.9%。本研究提出的基于特征空间理论的耕地地力遥感反演方法,可有效提高县域耕地地力的评价效率和预测精度。 展开更多
关键词 耕地地力 遥感 反演模型 特征空间 洛伦茨曲线 基尼系数
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