基于多源数据的盐碱地精确农作管理分区研究

为了便于对盐碱地实施变量管理和精确农作,以海涂围垦区盐碱土为研究对象,以NDVI数据、盐分数据以及作物产量数据作为分区变量,对一面积为15hm2的盐碱地农田进行了基于多个数据源的精确农作管理分区研究。利用模糊c均值聚类方法进行分类分区,引入了模糊聚类指数(FPI)和归一化分类熵(NCE)作为最佳分区数目的判断标准,通过单项方差分析对分区结果进行比较和评价。研究发现,对本研究区,最佳的分区数目为三个。不同管理分区之间土壤化学性质(EC1:5,有机质,速效磷,速效钾,全氮,碱解氮以及阳离子交换量)的均值都存在着统计意义上的显著差异性,其中子区3具有最高的肥力水平和作物生产能力而子区1最低。利用所选取的三个变量,模糊c均值聚类算法可以较好地进行精确农作管理分区划分。分区结果不但可以指导采样,而且可以作为变量管理的决策单元用于田间变量管理作业中,为精确农业变量投入的实施提供有效手段和决策依据。

滨海盐土盐分空间分布的条件模拟和不确定性研究

以海涂围垦区为例,利用普通克立格插值法和序贯高斯条件模拟方法对土壤盐分的空间分布进行估值和模拟,并利用序贯指示条件模拟进行不确定性评价。结果表明,样区东南区域土壤盐分含量较高而北部区域盐分含量低。由普通克立格法得到的土壤盐分的空间分布整体比较连续,具有明显的平滑效应,估值结果数据的分布频率趋于平缓。序贯高斯条件模拟结果整体分布相对离散,突出了原始数据分布的波动性,其模拟结果数据的分布频率相对集中。预测精度上,序贯高斯条件模拟的预测结果精度相对较高。以评价标准204mSm-1作为土壤盐分含量的阈值进行的序贯指示条件模拟结果显示,在土壤盐分含量较高的东南部地区,超过阈值的概率超过75%,而北部很多盐分相对含量低的地区,超过阈值的概率值都低于25%。以超阈值概率为0.9、0.85和0.8三个值来选取盐分的高值风险区进行空间不确定评价,结果表明,联合概率比单点统计的概率更为严格,在划分较大范围高盐风险区域时,最好同时采用联合概率来进行信度评价。