南方红壤丘陵生态脆弱区耕地利用集约度变化及其驱动因素

本文利用能值理论和GIS测算2009—2020年南方红壤丘陵生态脆弱区耕地利用集约度的时空变化特征,并利用地理探测器进一步探讨驱动因素。研究表明:研究期内区域耕地利用总集约度的变化趋势为上升—下降—再上升,其中,劳动力、农药、化肥集约度下降,农业机械集约度上升—下降—上升,农膜集约度上升;研究区耕地利用集约度总体西南部高,西北部低;复种指数对研究区的独立影响程度最大,高达2.31,各因子的交互作用均大于独立影响。

基于特征优选的北疆典型区域非农化遥感监测

该研究旨在准确把握耕地“非农化”的时空格局,为制定合理的土地利用和耕地保护政策提供重要依据。随着特征提取技术和分类算法的进步,利用遥感影像进行大规模耕地动态监测变得更加准确和高效。该研究选用Sentinel-2卫星影像,探讨了不同算法和特征变量在耕地非农化监测中的优势。首先提取了4类特征共计31个指标,并通过主成分分析(principipal component analysis, PCA)和相关系数矩阵进行特征优选,获得了12个关键指标,并设计了5种特征组合方案。随后,采用7种基础算法执行影像分类,并通过“单阶段”和“二阶段”两种分类策略,提取耕地“非农化”信息。研究结果表明,有效选择多种特征变量和算法对于提高监测精度至关重要。在所有测试的模型中,采用Softmax构建的二阶段模型精度最高,最优特征组合为光谱特征+光谱指数特征+纹理特征,特征变量维度减少至12个。总体精度、平均用户精度、平均生产者精度和Kappa系数分别达到94.92%、95.16%、93.15%和0.88。对比2020年和2022年研究区数据发现,耕地转变为非农化用地的面积为146.153 km^(2),而非农化用地转变为耕地的面积为123.074 km^(2),导致耕地净减少23.079 km^(2)。综上所述,该研究提出的耕地“非农化”监测方法可以为相关的地物信息提取和耕地资源保护与可持续利用等研究提供技术支持和方法参考。

黄河中上游区土地使用结构与布局复合优化

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案。结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了4.07%,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了2.32%;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的。研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据。

基于无人机多光谱多时相小白菜SPAD监测研究

蔬菜是重要的经济作物,保障蔬菜长期高产共计对人民生活具有重要意义。为探究小白菜全生育期生长状况遥感监测模型,研究以不同水氮处理下小白菜为研究对象,利用无人机多光谱遥感技术,通过聚类—因子分析优化光谱数据(波段反射率、植被指数)作为输入变量,以地面准同步观测的土壤含水率、叶绿素相对含量(SPAD)为输出变量,采用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)、多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)、粒子群优化—极限学习机(PSO-ELM)3种方法构建小白菜叶片SPAD及土壤含水率监测模型,利用反演影像分析了试验区土壤水分及SPAD时空分布特征主要研究结论如下:(1)不同水氮处理对小白菜SPAD具有极显著影响,水分处理不显著。(2)聚类—因子分析可显著消除输入变量之间多重共线性问题,处理后变量之间VIF均为1。(3)ELM、MLR、PSO-ELM 3种模型构建的土壤含水率预测模型验证集决定系数R^(2)分别为0.54、0.53、0.66,均方根误差RMSE分别为0.01、0.03、0.03,性能偏差率RPD分别为1.42、1.46、1.72;构建的叶片SPAD预测模型R2分别为0.65、0.75、0.74,RMSE分别为2.39、2.43、2.46,RPD分别为1.66、2、1.96。经过综合比较,PSO-ELM对两种指标的模拟精度最高。研究成果对小白菜生育过程处方决策研究提供有效参考价值。

中小直径钻芯法在水利薄壁构件强度检测中的应用

水利薄壁构件强度检测方法多样化,钻芯取样属于常用的方法。文章结合水利工程实例,重点研究中小直径钻芯法在强度检测中的应用要点,提出钻芯方案,进行试验设计和试件加工,分析试件的破坏形态,根据实测抗压强度评价薄壁构件的强度是否达标。经研究,在评价薄壁预制构件的抗压强度时,高径比为0.71的D70H50芯样试件检测结果具有可靠性,能够较为准确地反映薄壁构件的强度,并减轻钻芯引起的薄壁构件损伤,研究内容可供同仁参考,有效做好薄壁构件强度检测工作。

融合多源遥感数据的夏玉米土壤水分反演方法对比研究

为了解决在夏玉米植株高度较高(>1.5 m)情况下,无人机遥感土壤水分反演过程中冠层与地表之间多次散射对微波后向散射的衰减问题,寻找合适的反演方法。通过融合运用无人机多光谱和热红外数据、Sentinel-1A SAR卫星数据,结合田间实测数据,对植被覆盖下的土壤水分反演与精度验证进行研究;采用温度植被干旱指数(TVDI)、水云模型(WCM)以及引入MIMICS模型参数的改进水云模型(Improved WCM)3种方法进行土壤水分反演。其中,TVDI方法拔节期反演精度R2为0.50(10 cm)和0.42(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.49(10 cm)和0.46(20 cm);WCM方法拔节期反演精度R2为0.53(10 cm)和0.44(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.18(10 cm)和0.02(20 cm);Improved WCM方法拔节期反演精度为0.76(10 cm)和0.69(20 cm),乳熟期反演精度为0.78(10 cm)和0.74(20 cm)。采用引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法得到的夏玉米2个生育期的反演效果,明显优于水云模型方法和温度植被干旱指数方法;3种方法的2个生育期反演精度均为10 cm高于20 cm。因此,引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法更适合于玉米植株较高情况下的10 cm土壤含水量反演。

基于无人机航空摄影测量的重点区域耕地保护监管方法

随着城市化进程的推进,耕地保护面临着前所未有的挑战,尤其是耕地被非法占用的问题日益突出。而无人机技术可成为监控和管理耕地的一个有力工具,即利用无人机航空摄影测量技术可对重点区域耕地进行“非农化、非粮化”活动的监管。在介绍无人机航空摄影测量基本原理和技术特点的基础上,通过实验,展示了如何使用无人机收集的高分辨率图像来识别和监测耕地使用的变化,讨论了将无人机技术应用于耕地监管的潜力和局限性,并针对如何将这一技术更好地融入现有的土地管理体系提出了建议。

地理信息系统在高标准基本农田建设中的应用——以贵州省遵义市播州区为例

在我国农业现代化进程中,高标准基本农田是提高农业生产效率、保障粮食安全和促进乡村经济发展的关键。地理信息系统(Geographic Information System,GIS)作为现代信息技术的代表,在高标准基本农田项目建设选址、规划设计、管理与监控等领域有着广泛的应用前景。以贵州省遵义市播州区为例,分析了GIS技术在高标准基本农田建设规划设计中的应用,以期为耕地保护提供借鉴。

国土变更调查的技术流程和方法探究

本文深入剖析了国土调查的历史演变及现阶段状况,国土调查对政府决策、资源管理及环境保护具有至关重要的影响。随后,关于年度国土变更调查的重要性和所面临的挑战进行了探讨,关注数据精度、资源约束和土地争议等现象。接着,现代科技在国土变迁调查中得到展现,采用遥感技术、GIS、GPS与LiDAR等技术手段。最后,研究案例与实践方法论的重要性,它们在学术研究和问题解决中具有重要作用。现代技术助力土地管理和规划,提升国土调查效果,加速了可持续发展和资源保护的进程。

土地规划和管理中测绘新技术的运用研究

土地资源规划及管理方面引入测量新技术,能够体现新技术优势,完善土地管理计划,提升土地管理质量,充分使用土地资源。同时,通过新技术的应用,有助于提升土地规划测量的精度。对此,本文首先介绍了几种常用的测绘新技术,如GIS、RS以及GPS等技术,然后阐述了土地规划及管理方面3S技术的具体应用和发展趋势,以供相关人士参考。

土地整治项目耕地质量等级评价方法研究

耕地作为我国农业生产中的重要资源,为我国人民提供基本粮食需求的同时也起着保障我国农产品的安全的重要作用。质量上乘的耕地能够提高农产品的产量和质量,推动我国农业的快速发展。但我国耕地质量还处于发展阶段,耕地的生产能力存在退化现象,高质量的农田建设发展并不足,这制约了我国农业的发展。本文主要针对土地整治项目耕地质量等级评价方法进行研究,提出具体的解决措施针对如何提升耕地质量等级的评价方法进行详细探索。

岩土工程勘察技术在复杂地质条件下的应用

岩土工程勘察是建筑工程质量控制的基础,尤其在复杂地质条件下,勘察工作面临诸多挑战。为提高勘察质量,确保工程设计与施工的可靠性,本文系统探讨了复杂地质条件下岩土工程勘察的关键技术。通过分析钻探、物探、原位测试等勘察手段的适用条件和技术要点,阐明了综合勘察体系的建立原则。以某住宅建筑为例,利用多种勘察技术开展了地层划分、溶洞探测、土层液化判别等工作,取得了良好的工程应用效果。旨在为复杂地质条件下的岩土工程勘察提供理论指导和实践参考,促进勘察技术的发展与创新。

土地开发整治规划设计中的测量工作探究实践

本研究专注于土地开发整治规划设计中的测量工作,探讨其在确定土地资源利用潜力和确保规划设计准确性方面的重要性。介绍了土地测量工作的含义和内容,强调其在提供规划设计基础数据和避免后期建设误差方面的核心作用。探讨了测量工作对土地整治科学依据的贡献,以及对土地合理规划开发的支持。为提高测量工作的效率和准确性,提出了有效措施包括:创新测量技术,利用数据集成与分析,采用高精度测绘仪器并建立数据标定与校正机制,以及提高测量人员专业技能和建立项目管理体系。这些措施旨在提升测量数据的质量,确保规划设计的科学性和准确性。

卫星遥感提取烟田种植面积应用分析

烟草是中国重要的经济作物之一,准确提取烟草种植面积对农作物种植结构调整、烟田科学管理和监测具有重要意义。笔者基于GEE(Google Earth Engine)云平台,利用2021年2—11月Sentinel-2A多时相数据,根据烟草种植特性排除误差因子,并结合实地采样数据的分布特征归纳植被特征,利用阈值法,以山东省临沂市为例,开展烟田种植地块自动提取的研究。结果表明,采用GEE和随机森林算法组合模式,能够准确获得烟田种植的空间分布信息,总体分类精度为96.04%。本研究方法分类质量较高,可以满足研究需要,为烟田种植管理部门提供准确、快捷、科学的参考。

国土空间规划改革背景下土地利用规划实验金课建设

以OBE理念为导向的实验金课建设,有利于培养学生的创新意识、思维和能力。本文以土地资源管理专业土地利用规划实验课程为例,通过优化课程团队师资结构,围绕“目标导向+需求导向”,完善“理论—技术—案例”联合教学内容和体系,构建国土空间规划全流程沉浸式实验教学,并贯穿各个阶段,让学生充分了解该课程涉及的各个规划环节的内容。同时,加强规划软件的应用培训,提升学生实践能力。本文主要从教学团队配置、教学内容重构和教学手段更新等方面进行研究,立足打造应用型、实用型金课,为建设适应新时代要求的高水平应用型课程体系和专业应用复合型人才提供参考。

农田精准平整过程中三维地形实时测量方法研究

为提高农田平整作业过程中平后区域田面地形实时测量精度,本文提出一种农田精准平整过程中三维地形实时测量方法(Real-time 3D terrain measurement, Rt3DTM)。以安装有GNSS双天线和姿态传感器的支撑轮式旱地平地机为地形测量平台,利用卡尔曼滤波器融合GNSS与加速度提高定位精度,通过建立平地铲运动学模型获得支撑轮底点的车体坐标,结合平地铲位姿信息对支撑轮底点进行世界坐标解算,并利用最邻近插值法生成地形图。静态试验表明,Rt3DTM方法能准确解算支撑轮底点坐标,平面测量均方根误差小于10 mm,高程测量均方根误差不大于20 mm。水泥路面试验结果表明,在3组不同车速下测量同一段水泥路面三维地形,与真值的高差均方根误差均小于30 mm。田间试验结果表明,Rt3DTM测量的高程均方根误差为16.5 mm,平整度为16 mm,小于30 mm的高差分布列为95.8%,相比机载GNSS测量方法的均方根误差准确性提高29.5%,平整度准确性提高11.1%,高差分布列准确性提高9.5%。提出的Rt3DTM方法能实时准确地获取平整作业过程中平后区域的地形信息,为无人化农田平整实时路径规划研究提供基础。

息烽县地质环境及其对高标准农田建设的影响

随着贵州省农田建设相关政策的发布,迫切需要优化高标准农田建设规划,确保建设计划与粮食生产功能要求相匹配。在系统阐述息烽县地质环境条件的基础上,讨论了地质环境对高标准农田建设的影响。息烽县地理位置优越,交通发达,地形地貌相对平坦,可为高标准农田建设提供先天的基础条件和便利;息烽县水文地质适合农产品生长,但仍需注意防洪和水土保持,以避免生态环境及农产品遭受影响;息烽县地层错综复杂,不良地质现象种类繁多,需格外注意滑坡、崩塌等对高标准农田建设的不利影响,其中软土可为高标准农田建设提供肥沃土地,同时为挡土墙、灌溉、农田道路等相关工程措施增加了处治难度。以上分析可为高标准农田建设提供一些基础资料支撑和理论借鉴。

中国草地资源调查历程及规范化遥感解译框架探索

面对生态退化风险,我国草地资源迫切需要现代遥感技术建立规范化遥感解译框架来支撑草地新时期的调查与管理。本研究通过对文献分析和历史资料的整理,梳理我国草地资源调查工作历程,分析草地资源调查技术的进展与不足。在此基础上,结合遥感标准光谱端元空间的优势,勾画草地资源类型学-草地资源调查-管理之间的关联与尺度效应,提出多尺度融合嵌套的草地资源遥感解译框架,并建议推动草地系统知识共享平台的搭建,为草地资源适应性管理研究与实践提供重要支撑。

常温土壤导热系数的试验及预测研究

探究土壤导热系数的变化规律,对地源热泵系统和土壤储热等领域具有重要意义。利用TEMPOS热性能分析仪对不同干密度、不同饱和度下黄土和砂土导热系数变化规律进行研究。结果表明,饱和度、干密度均对土壤导热系数影响显著,黄土、砂土的导热系数随饱和度的增加总体呈增大趋势,但黄土和砂土的导热系数变化规律差异明显;黄土和砂土的导热系数随干密度的增大而增加,但黄土较砂土变化幅度较小。根据试验数据对16种预测模型进行评价,结果表明,CCM模型表现最好。

基于无人机多光谱遥感的农业园区地物分类研究

复杂地物的快捷精准监测是遥感的热点和难点。为实现农业园区复杂地物的快捷准确分类监测,本研究以河海大学江宁校区节水园区为例,基于无人机多光谱遥感影像,分别采用支持向量机模型(SVM)、随机森林模型(RF)和人工神经网络模型(ANN)对试验区内地物进行精细分类,构建验证集混淆矩阵,并根据总体分类精度、Kappa系数等指标筛选出中小型农业园区的最适地物分类模型,并利用TensorFlow训练深度学习算法对最适分类模型的分类结果进行进一步优化。结果表明:SVM分类模型对试验农业园区的总体分类精度为97.4%,Kappa系数为0.96,优于RF、ANN分类模型;与原始SVM分类模型的分类结果相比,通过TensorFlow训练深度学习算法优化,将试验农业园区图像裁剪为a、b两区,a、b两区的分类精度分别为97.54%和99.12%,获得了较高的优化结果。研究结果可为中小型农业园区地物分类提供技术支持。